是德科技E5063A矢量网络分析仪模式转换系数 S_DC11 测量方法

在高速差分链路与射频平衡器件的测试中，差模回波损耗 Sdd11 常是关注重点，而模式转换系数容易被忽略。它量化的是差分对的不对称程度，直接关系到共模噪声、EMI 辐射与信号完整性。是德科技 E5063A 矢量网络分析仪（100 kHz～18 GHz，2 端口）借助夹具仿真器中的平衡-非平衡转换功能，无需外接巴伦即可完成 S_DC11 的测量。

一、S_DC11 的含义

混合模式 S 参数把平衡端口的激励与响应拆分为差模（d）与共模（c）两类模式。按 Smn 记法（m 为响应模式，n 为激励模式），模式转换项分为 Sdc 与 Scd 两组：Scd 是差模激励下的共模响应，Sdc 是共模激励下的差模响应。S_DC11 即平衡端口 1 的 Sdc11，表示在该端口施加共模激励时，反射回来的差模分量与入射共模分量之比，与 Scd11 一起刻画差分网络的对称性。结构越对称，S_DC11 越小，工程上通常要求远低于 −30 dB；数值偏大说明两条线路的不对称比较明显。

二、E5063A 的实现原理

E5063A 是 2 端口仪器，本身没有物理差分端口。它通过 Analysis 键下的 Fixture Simulator（夹具仿真器）中的 BalUn（平衡-非平衡转换）功能，把两个物理端口软件合成为一个平衡的逻辑端口（端口 1），再基于单端原始 S 参数做数学变换，得到平衡状态下的混合模式 S 参数。整个过程在仪器内部完成，不需要外接巴伦或额外硬件。

三、测量步骤

预热与设置：开机预热 15～30 分钟，确认端口类型与校准件匹配，并设置起止频率、扫描点数与中频带宽（IFBW）。

系统校准：用 SOLT 或 ECal 完成 2 端口全校准，把参考面移到电缆末端；若需延伸至被测件引脚，再用端口延伸（Port Extension）或网络去嵌（Network De-embedding）。

配置拓扑：按 Analysis > Fixture Simulator > Topology > Device，拓扑选择 Bal（仅此一项），把 DUT 的逻辑端口 1 设为平衡端口，并在 Port 1 (bal) 中指定分析仪的两个物理端口（1-2 或 2-1）。

开启功能：点击 BalUn 开启平衡-非平衡转换，再点击 Fixture Simulator 开启夹具仿真器。

选择参数并读取：按 Meas 键（或 Analysis > Fixture Simulator > Measurement），在参数列表中选择所需的混合模式 S 参数（如 Sdd11、Scc11 及模式转换项 Sdc11、Scd11），实时读取幅度与相位曲线，用标记读出目标频点的数值。

四、注意事项

阻抗一致：做平衡-非平衡转换时，两个单端端口的参考阻抗必须设置相等，否则转换结果会失真。

先校准再验证：校准完成后建议用已知性能的验证件做置信度检查，确认校准系数有效。

环境与参考面：温度变化超过 ±5℃ 应重做机械校准；夹具或 PCB 走线须用端口延伸或去嵌把参考面移到被测端面。

适用边界：E5063A 的 BalUn 面向单平衡端口（差分单端口）器件，给出的是 Sdd11、Scc11、Sdc11、Scd11 等反射类混合模式参数。若需要包含 Sdd21、Sdc21 等传输参数的完整四端口混合模式表征，应选用端口数更多的测试方案。

西安安泰测试设备长期从事是德科技等品牌测试仪器的销售、租赁、维修与校准，可为 E5063A 的选型以及差分器件的模式转换测量方案提供技术支持。