力科示波器S參數解讀紋波產生原因解讀-云帆興燁

S11和S21中的紋波是由于互聯阻抗不連續而引起的反射導致的，我們以一條均勻傳輸線為例，來分析紋波的來源，如果均勻傳輸線的阻抗是50歐姆，我們將其置于50歐姆的環境中，阻抗匹配，沒有任何反射。所有信號都傳輸過去了。

我們將其設置為低阻抗，小于50歐姆，假設為30歐姆，在傳輸線的兩個端口，都形成了阻抗突變，都會出現反射， 正弦波從端口到達傳輸線時， 將前端口處產生一個反射，一些正弦波反射回端口1，大部分信號繼續傳輸，在端口2處，再次發生反射。兩個端口處的反射系數是相反的，端口1處是：-0.25，端口2處是：0.25，沿互聯往返的相移2*TD*f*360。

首先考慮一個非常低頻率的輸入正弦波。換句話說，它的波長非常長，比被測設備的長度長得多。這樣傳輸線時延導致的相位很小，從前端口反射回端口1的反射波和從端口2反射回端口1的幅度基本相等，但是相移相反，在端口1相互抵消，這樣進入端口1的凈反射信號為0，這時，S11很小，是一個很大的負值。沒有任何信號反射回端口1，則所有的信號都傳到了端口2，S21最大，接近0db

在低頻下，信號波長非常長， 遠長于DUT的長度，回波損耗將一直是很大的負dB值。只要是直通路徑，插入損耗將始終接近零dB。

我們提高輸入正弦波的頻率，當互連長度恰好是該頻率波長的四分之一。會發生什么？傳輸線時延導致的相移是180度，半個周期，這時，從前端口反射回端口1的反射波和從端口2反射回端口1的反射波，相位相同，同相相加，S11最大。

當往返相移是180度時，返回端口2的二次反射波和第一次傳輸到端口2的入射波形，相位相差180，這樣會部分抵消，S21最小。

隨著頻率的增加，很快, 互連的長度將達到半個波長。反射信號有180度的相位差，而在傳輸中同相。我們得到最大的S21，最小的S11。

隨著頻率的增加，相位會在0-180度之間周期變化，從而是S11和S21在最大值和最小值之間周期變化。這樣就在在S11上產生了周期性的紋波。

這些波紋來自前端和后端的反射。當回波損耗大于負13db，我們才能在插入損耗中看到波動。

互連越長，往返延遲時間（2 x TD）越大，紋波谷底之間的頻率間隔（?f）越短。 S11中的紋波幅度取決于互連阻抗與端口阻抗之差，端口阻抗和互連阻抗的差異越大，紋波的幅度就越大（負的dB值越小）。