混合模S参数的底噪及其优化方法

大家在使用网分测试Sdc11参数时，可能会发现网分2个端口处于空载（Open）状态时，复位之后（更准确的说是带了“出厂校准”状态），Sdc11的原始值在-40dB左右。

由于差分S参数的概念相对复杂，用户可能难以直观判断-40dB是否属于正常范围。Sdd11或Scc11较好理解，在端口Open的时候，理论上应该是0dB，而Sdc11是混合模参数，即为Port 1的共模激励、差模响应的反射系数。

根据理论，假设仪器处于完全理想的状态，Sdc11的底噪应该是“负无穷dB”，当然实际中，仪器总会存在一定的残余底噪。对于-40dB左右的底噪是否“足够好”，目前缺乏明确的标准或经验来判断。

Sdc11实际上是由四个单端S参数计算得出的混合模参数。为了探究其底噪特性，尝试通过调节中频带宽（IFBW）来观察，但是发现IFBW的大小对Sdc11的底噪没有影响。

然而，当其中一个端口连接电缆时，Sdc11的表现显著变差，在0dB和-30dB之间呈周期分布。如下图：

初步判断-对称性

初步判断，可能Sdc11的底噪和线缆的对称性有很大关系。为了验证这一猜测，我们在网分的port 2接上一根相同长度的电缆，发现Sdc11的底噪果然有所改善，达到了-30dB左右。如下图：

这一实验结果更加验证了刚刚的猜测——可能Sdc11和线缆的对称性存在着很大关系。

校准验证

如果在两个端口连接相同长度电缆的情况下，将网分的参考面校准到电缆端口位置，会发生什么呢？

我们找来校准件进行校准，果然不出所料，校准完Sdc11底噪到了-50dB左右，相比未校准时的-30dB（尽管两根电缆长度相同，但仍存在一些不理想因素，且网分的出厂校准也可能存在一定偏差）好了很多。

由此我们可以得出初步结论：要看Sdc11的底噪，一定要做到把网分校准。

附加实验

接下来我们可以思考一个问题：是否一定要两根电缆长度相同？如果长度不同会怎么样？

为了模拟两边电缆长度不同的场景，我们直接在Port 1接一根电缆，而Port 2不接电缆，这相当于两边电缆长度不一致。

此时我们猜测：即使电缆长度不同，但只要进行校准，Sdc11的底噪仍然可以保持良好。于是使用校准件对仅接一根电缆（即两边电缆长度不同）的场景进行了校准。

结果显示，Sdc11的底噪同样达到了-50dB左右，与两根等长电缆且校准后的结果一致。

我们可以由此得出结论：要看Sdc11的底噪，一定要把网分校准，即使两边的电缆长度不一样，只要校准了，Sdc11底噪也会保持良好。

继续实验，此时我们稍微延长port 1的电缆，即加入一个“双阴”转接头（相当于破坏了校准后，其中一侧的参考面），发现Sdc11的底噪立刻发生了巨大的恶化。

补充：上述规律不仅符合Sdc11测试结果，同样适用于Scd11。

小结

差分测量确实具有一定的难度，最好要保持一定的对称性，而校准更是不可或缺的关键步骤。

虽然器件的混合模S参数通常是由单端S参数计算得出（当然也有所谓“真差分”模式），并且可以通过公式推导，但在实际应用中，面对具体问题时，通过有计划、有步骤的实验，往往才能够快速得出实用且可靠的结论。