如何分析PCB的阻抗和損耗！

PCB的阻抗和損耗對高速信號的傳輸至關重要。為了分析如此復雜的傳輸通道，我們可以通過傳輸通道的沖擊響應來研究其對信號的影響。

電路的沖擊響應可以通過傳輸窄脈沖來獲得。理想的窄脈沖應該是一個寬度無限窄、幅度非常高的窄脈沖。當窄脈沖沿傳輸線傳輸時，脈沖會擴大，擴大后的形狀與線路的響應有關。從數學上講，通道的沖擊響應和輸入信號卷積可以得到通道傳輸后信號的波形。沖擊響應也可以通過通道的階躍響應來獲得，因為階躍響應的微點是沖擊響應，所以兩者是平等的。

似乎我們找到了解決問題的方法，但在實際情況下，理想狹窄的脈沖或無限陡峭的階躍信號不存在，不僅難以產生，而且精度難以控制，所以在實際測試中使用正弦波測試頻域響應，通過相應的物理測試系統軟件得到時域響應。與其他信號相比，正弦波更容易產生，其頻率和范圍精度更容易控制。矢量網絡分析儀VNA（vectornetworkanalyzer）在幾十GHz的頻率范圍內，可以通過正弦波掃描頻率準確測量傳輸通道對不同頻率的反射和傳輸特性，動態范圍超過100dB。因此，在現代高速傳輸通道分析中，主要采用矢量網絡分析儀進行測量。

S參數可用于被測系統對不同頻率正弦波的反射和傳輸特性（S-parameter）S參數描述了被測器對不同頻率正弦波的傳輸和反射特性。如果我們能得到傳輸通道對不同頻率正弦波的反射和傳輸特性，理論上我們可以預測傳輸通道后真實數字信號的影響，因為真實數字信號可以被認為是由許多不同頻率的正弦波組成的。

單端傳輸線包含4個S參數：S111、S22、S21、S12。S11和S22分別反映了1端口和2端口對不同頻率正弦波的反射特性。S21反映了從1端口到2端口的不同頻率正弦波的傳輸特性，S12反映了從2端口到1端口的不同頻率正弦波的傳輸特性。對于差異化的傳輸線，由于共有4個端口，其S參數更為復雜，共16個。一般來說，差分傳輸線的S參數將由4端口甚至更多端口的矢量網絡分析儀測量。

如果得到測量差分線的16個S參數，已經得到了差分線的許多重要特性。例如，SDD21參數反映了差分線的插入損耗特性，SDD11參數反映了其回波損耗特性。