年少不知回?fù)p好，卻把插損當(dāng)作寶

一博高速先生成員：黃剛

因?yàn)楸酒谝v的是插損和回?fù)p的關(guān)系，因此本文的開頭，我們還是首先回顧下S參數(shù)的概念。首先我們需要知道S參數(shù)其實(shí)是個(gè)黑匣子，什么是黑匣子呢，那就是我們其實(shí)不需要知道它包含了哪些鏈路結(jié)構(gòu)，不管是多長(zhǎng)的走線，里面有多少個(gè)過孔，或者說是經(jīng)過了多少個(gè)連接器，我們只關(guān)心這個(gè)未知鏈路的源端和末端這兩個(gè)位置的表現(xiàn)。以一個(gè)2端口網(wǎng)絡(luò)為例，那我們?cè)谄渲幸粋€(gè)端口發(fā)送入射波，然后我們分別觀測(cè)另外一個(gè)端口接收的透射波和原來端口收到的反射波，然后根據(jù)對(duì)應(yīng)的比例運(yùn)算，就能得到S11和S21，其中我們把S11定義為回波損耗，簡(jiǎn)稱回?fù)p，S21定義為插入損耗，簡(jiǎn)稱插損。

那么很多人就會(huì)有如下的認(rèn)知，那就是既然我們是看接收端的性能，那不就是插損小就ok了嗎？似乎回?fù)p在接收端沒有表現(xiàn)出它的影響吧？的確，從公式上說，好像接收端的性能真的和回?fù)p沒什么關(guān)系，因?yàn)榛負(fù)p只是考量反射回源端的能量和入射能量的比值而已，對(duì)于接收端而言，只要傳到那里的能量越多，那么自然S21就越好，插損越小不就性能越好了嗎？

行，那高速先生今天就做一個(gè)非常非常特別的仿真來研究回?fù)p到底對(duì)通道性能有沒有影響。同樣我們以一個(gè)10Gbps的速率來通過要驗(yàn)證的通道，那么問題來了，在鏈路上一般都是回?fù)p越差的時(shí)候插損也會(huì)受到影響而變差，我們有沒有可能得到一個(gè)插損一樣，但是回?fù)p不同的通道參數(shù)來很直觀的對(duì)比回?fù)p的影響呢？這樣的參數(shù)在實(shí)際鏈路中是不可能有的，但是不要緊，實(shí)際上沒有，但是高速先生在仿真中可以創(chuàng)造出來！

高速先生做出插損完全一樣，但是回?fù)p分別是-40db（非常好），-20db（很好），-10db（很一般）和-5db（比較差）的四條通道S參數(shù)。分別如下所示：插損均為5db左右。

回?fù)p分別是前面說的，-40db，-20db，-10db和-5db。

是的，剛說了，這種差異的通道S參數(shù)在實(shí)際鏈路中是沒有的，只存在于理論研究上，用到的4個(gè)S參數(shù)剛好就可以去研究插損不變，單純是回?fù)p的影響了。

那我們用一組理想的收發(fā)模型發(fā)送和接收10Gbps速率的碼型，然后中間分別通過這4個(gè)通道S參數(shù)，我們來看看接收端的表現(xiàn)如何。

首先我們來比較大家都覺得最沒懸念的-40db和-20db的兩個(gè)通道，為什么說他們沒懸念，因?yàn)閯e說-40db回?fù)p了，在很多高速無源協(xié)議中，-20db回?fù)p都是非常理想的指標(biāo)啦！那我們就先看這兩個(gè)通道的接收端情況，分別用上面sigrity軟件仿真，對(duì)比結(jié)果如下：

從眼圖結(jié)果上看基本上沒什么區(qū)別，這也證明回?fù)p其實(shí)到-20db之后的影響就非常的小了，符合我們的理論。那重點(diǎn)來了，我們來看看-10db到-5db這個(gè)回?fù)p量級(jí)是不是同樣也沒有影響呢？

那我們先看-10db的情況吧，我們用同樣的10G速率的碼型通過-10db的通道，仿真結(jié)果是這樣的。沒想到回?fù)p去到-10db之后，眼圖的變化就已經(jīng)那么大了，無論是從眼高還是眼寬，甚至是波形的輪廓都有一定的惡化。

真不敢想象5db通道的眼圖情況是怎么樣的，那我們接著往下看吧，同樣的碼型經(jīng)過-5db通道后結(jié)果如下，結(jié)果再從-10db回?fù)p的眼圖中惡化了一大截，眼高只有不到600mV了。

最后總結(jié)一下，上面4種case的眼圖是基于插損完全相同，只是單純回?fù)p不同的變化。所以大家以后在設(shè)計(jì)和仿真高速信號(hào)時(shí)，千萬不要說回?fù)p不重要了哦，接收端的結(jié)果除了插損要小之外，回?fù)p也是需要保證的，并而回?fù)p做到板級(jí)好的指標(biāo)后，對(duì)通道性能的幫助其實(shí)絲毫不亞于插損的貢獻(xiàn)哈！