技术主题:超越频带边缘——如何提升2倍速率解嵌入性能

《IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine》:Technical Theme Topic: Beyond the Band Edge: How to Improve Your 2x-thru De-Embedding

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年06月24日 来源:IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine CS1

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  摘要:在电磁兼容性和信号完整性应用中,准确表征高速互连结构对于确保电子系统的可靠运行至关重要。由于测量通常是通过测试装置而非直接在待测设备的参考平面上进行,因此去嵌入技术对于消除测量所得S参数中的装置影响起着关键作用。在现有的去嵌入技术中,2x-thru去嵌入因其相对简单的测量流

  

摘要:

在电磁兼容性和信号完整性应用中,准确表征高速互连结构对于确保电子系统的可靠运行至关重要。由于测量通常是通过测试装置而非直接在待测设备的参考平面上进行,因此去嵌入技术对于消除测量所得S参数中的装置影响起着关键作用。在现有的去嵌入技术中,2x-thru去嵌入因其相对简单的测量流程和宽带精度而被广泛采用。然而,由于测量得到的S参数具有有限的带宽,其截断效应会降低2x-thru去嵌入的性能,这可能导致在高频下提取的频率响应出现不可忽视的误差,进而影响合规性评估以及通过对这些数据进行处理后得到的时域结果(例如眼图分析)。

在电磁兼容性和信号完整性应用中,准确表征高速互连结构对于确保电子系统的可靠运行至关重要。由于测量通常是通过测试装置而非直接在待测设备的参考平面上进行,因此去嵌入技术对于消除测量所得S参数中的装置影响起着关键作用。在现有的去嵌入技术中,2x-thru去嵌入因其相对简单的测量流程和宽带精度而被广泛采用。然而,由于测量得到的S参数具有有限的带宽,其截断效应会降低2x-thru去嵌入的性能,这可能导致在高频下提取的频率响应出现不可忽视的误差,进而影响合规性评估以及通过对这些数据进行处理后得到的时域结果(例如眼图分析)。

本文通过引入一种自回归(AR)外推方法,解决了这一限制问题,该方法能够在应用2x-thru去嵌入之前,将测量得到的S参数扩展到最高可用频率之外。作者通过最小二乘自回归模型来构建外推算法,该模型根据测量数据估算模型系数,并利用这些系数来生成有控制的频率响应扩展结果。通过仿真和实际测量示例,该研究证明了所提出的方法能够有效抑制高频误差,从而显著提高所提取S参数的精度。本文属于应用笔记性质:读者可以通过实现文中提供的Python函数(见图15),轻松将所提出的AR外推技术集成到自己的工作中。关于所提方法的理论基础,可参考C.-C. Chou、P.-C. Kuo、S.-T. Lin和W.-C. Wang所著的《通过S参数外推提高2x-thru校准在接近最大频率时的精度》,该文章发表于2024年8月的《IEEE电磁兼容性传输杂志》第66卷第4期。

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