Моделирование высокоскоростной объединительной платы (4-Port S-параметров в дифференциальные TDR и TDT)

В этом примере показано, как использовать функции RF Toolbox™ для вычисления TDR (рефлектометрия во временной области) и TDT (передача во временной области) дифференциального высокоскоростного канала объединительной платы.

Считайте Single-Ended 4-Port S-параметры и преобразуйте их в дифференциальные 2-Port S-параметры

Чтение файла данных Touchstone ®, default.s4p, в sparameters объект. Параметрами в этом файле данных являются S-параметры 50 Ом пассивной схемы с одним концом 4 порта, измеренные на 1496 частотах в диапазоне от 50 МГц до 15 ГГц. Затем получите однокомпонентные параметры S-порта из объекта данных и используйте функцию матричного преобразования s2sdd для преобразования их в дифференциальные 2-портовые S-параметры.

filename = 'default.s4p';
backplane = sparameters(filename);
data = backplane.Parameters;
freq = backplane.Frequencies;
z0 = backplane.Impedance;

Преобразуйте в 2-портовые дифференциальные S-параметры.

diffdata = s2sdd(data);
diffsparams = sparameters(diffdata,freq,2*z0);

Вычислите и постройте график дифференциальной временной рефлектометрии

TDR является отраженным сигналом напряжения для шагового входа. Сначала извлеките дифференциальный S11 данные с использованием rfparam function, и преобразовать S11 данные для данных передаточные функции напряжения TDR [1]. Затем создайте рациональную функцию этих данных с помощью rationalfit , затем вычислите TDR с помощью stepresp функция rfmodel.rational объект. Наконец, постройте график вычисленного TDR.

s11 = rfparam(diffsparams,1,1);
Vin = 1;
tdrfreqdata = Vin*(s11+1)/2;
tdrfit = rationalfit(freq,tdrfreqdata,'NPoles',350);
Ts = 5e-12;
N = 5000; % number of samples
Trise = 5e-11; % Define a step signal
[Vtdr,tdrT] = stepresp(tdrfit,Ts,N,Trise);
figure
plot(tdrT*1e9,Vtdr,'r','LineWidth',2)
ylabel('Differential TDR (V)')
xlabel('Time (ns)')
legend('Calculated TDR')
ylim([0.46 0.55])

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line. This object represents Calculated TDR.

Вычислите и постройте график дифференциальной передачи во временной области

TDT является переданным сигналом напряжения для шагового входа. Используйте rationalfit функция для получения объекта рациональной функции данных частоты напряжения TDT, затем используйте stepresp функция для вычисления TDT. Наконец, постройте график вычисленного TDT.

delayfactor = 0.98; % Delay factor. Set delay factor to zero if your
                    % data does not have a well-defined delay
s21 = rfparam(diffsparams,2,1);
tdtfreqdata = Vin*s21/2;
tdtfit = rationalfit(freq,tdtfreqdata,'DelayFactor',delayfactor);
Ts = 5e-12;
N = 5000; % number of samples
Trise = 5e-11;
[tdt,tdtT] = stepresp(tdtfit,Ts,N,Trise);
figure
plot(tdtT(1:N)*1e9,tdt(1:N),'r','LineWidth',2)
ylabel('Differential TDT (V)')
xlabel('Time (ns)')
legend('Calculated TDT','Location','best')

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line. This object represents Calculated TDT.

Ссылки

[1] А. С. Али, Р. Миттра. «Рефлектометрия во временной области с использованием параметров рассеяния и деэмбеддинга» Технический отчет, отчет лаборатории электромагнитной связи № 86-4, май 1986 года.

Похожие темы