线材高頻基礎.docVIP

高 頻 基 礎 目 錄 1.几個基本概念………………………………………………………2 1.1 時域和頻域………………………………………………………………2 1.2 信號上升時間和帶寬……………………………………………………2 1.3 互容和互感………………………………………………………………2 1.4 阻抗和特性阻抗…………………………………………………………3 1.5 分貝………………………………………………………………………3 2.反射參數……………………………………………………………4 2.1 反射系數…………………………………………………………………4 2.2 回波損耗…………………………………………………………………4 2.3 駐波和電壓駐波比………………………………………………………4 2.4 阻抗匹配…………………………………………………………………4 3.傳輸參數……………………………………………………………5 3.1 傳輸系數…………………………………………………………………5 3.2 插入損耗…………………………………………………………………5 3.3 衰減………………………………………………………………………5 3.4 增益和損耗………………………………………………………………5 4. S參數………………………………………………………………6 5.時延和時延扭曲……………………………………………………7 5.1時延………………………………………………………………………7 5.2時延扭曲…………………………………………………………………7 6.群延遲………………………………………………………………7 7.串音…………………………………………………………………8 7.1 串音………………………………………………………………………8 7.2 近端串音和遠端串音……………………………………………………8 8.眼圖…………………………………………………………………9 1.几個基本概念 1.1 時域和頻域 時域﹕用來觀察信號隨時間軸變化的情況 觀測手段﹕示波器(Oscilloscope)﹐時域反射儀(Time Domain Reflectometry) 頻域﹕用來顯示信號在不同頻點上的能量分布情況 觀測手段﹕頻譜分析儀(Spectrum Analyzer)﹐網絡分析儀(Network Analyzer) 時域和頻域可通過傅利葉變換(Foruier Transform)來轉換 1.2 信號上升時間(Rise time) 和 頻寬(Bandwidth) 信號上升時間﹕信號經過傳輸器件或通路的最快上升沿所對應的時間。 頻寬﹕信號內所含的最高有效頻率分量, 一般指3dB頻寬 tr = 0.35 / BW (BW為3dB頻寬) 信號頻寬越寬﹐含諧波分量越多﹐合成的波形就越陡峭﹐即tr越短。 頻寬大的傳輸線可承載更高頻率的信號﹐因而有更高的資料傳送量。 檢測儀器的頻寬必須大于2倍信號頻寬﹐才能較准確地測量信號。 1.3 互容（Mutual Capacitance）和 互感（Mutual Inductance） 互容﹕兩相鄰通路間若存在電位差就會產生互容 互感﹕兩相鄰通路間磁場的互相作用產生互感 互容和互感都會造成雜訊。 1.4 阻抗 (Impedance) 和 特性阻抗 (Characteristic Impedance) 阻抗﹕當通路上流經有高頻信號時﹐所呈現的電壓/電流值。 Z0= （R + jωL）/ ( G + jωC ) 特性阻抗﹕對理想傳輸線﹐R= 0﹐G=0﹐（即無損耗） Z0 = L / C = μ/ε μ﹕導磁率 ε﹕介電常數 由特性阻抗公式可知﹕ 理想傳輸線的特性阻抗與頻率無關 特性阻抗是傳輸線幾何結構的函數 特性阻抗與材料的介電常數有關 1.5 分貝 (dB-----decibel) 分貝是能量比的單位﹐是用對數形式表示的。 .dB: 10 lg P2 / P1 = 20 lg V2 / V1 用分貝作單位的意義在于﹕ (1) 可以表示很大和很小的數值, 從而可以顯示更大的測量范圍 (2) 便于計算 (如﹕可以將乘除運算變為加減運算) 2.反射參數 2.1 反射系數 2.2 回波損耗（RL-----Return Loss） RL = - 20 lg | ρ | 2.3 駐波和電壓駐波比（VSWR-----Volt