对芯片级仿真S参数要求的一些问题

Question

最近有接触SIP封装仿真的，看有人在对S参数的S11和S21的指标上用的是-3db和-20db。
也就是S11在传输速率一半的频率点时小于-20db，相当于反射小于10%,但是芯片级仿真这个参数是不是设的太大了点。例如1G的网口信号，设置模板为500MHZ，S11小于-20db即视为PASS。
S21则设置为500MHZ处大于-3db，相当于损耗小于30%即视为PASS。
感觉这样设置的话对通道性能要求有点太低了，后续如果PCB和连接器上损耗或者反射情况恶劣一点的话信号估计都无法识别了。
但是去找协议的时候发现很多协议例如PCIE的SPC分别对外部线缆，接口连接器，PCB通道均有相应SPC规范，但是找不到关于SIP封装的SPC。

Answer 1

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首先，对于S参数的指标设置，通常会根据具体应用场景和性能要求来确定。在一些情况下，-20dB或-3dB可能确实不够严格，特别是在高频率的应用中。如果您认为这些参数设置对通道性能要求过低，可以根据具体情况进行调整。 对于SIP封装的SPC规范，确实可能在一些协议中并没有专门的规范。这可能是因为SIP封装的应用范围较窄，相对于PCB、连接器等部件来说，相关标准和规范相对较少。您可以参考其他类似的封装或器件的规范，进行通用性的参考。 在实际工作中，您可以通过以下方式来确定合适的S参数指标设置：

1. 参考类似产品或行业标准，在相似条件下的指标设置，例如基础电气规范、信号完整性规范等；
2. 根据具体应用场景和性能要求来确定，考虑到实际的损耗和反射情况；
3. 可以通过仿真、实测等方式进行验证和调整。 以下是一个示例代码，用于计算S参数的反射损耗和传输损耗：

import numpy as np
# 模拟S参数值
S11 = np.array([-25, -30, -15, -20]) # 单位：dB
S21 = np.array([-1, -5, -10, -3]) # 单位：dB
frequency = np.array([500, 600, 700, 800]) # 单位：MHz
# 计算反射损耗和传输损耗
reflection_loss = -S11
transmission_loss = -S21
# 打印结果
for freq, refl, trans in zip(frequency, reflection_loss, transmission_loss):
    print(f"At {freq}MHz, reflection loss is {refl}dB, transmission loss is {trans}dB")

希望以上内容能帮助您解答问题。如有更多疑问，请随时告诉我。