Causality Check
Causal: 因果關係 簡單來說，有input才有output。這我們認為很理所當然的鐵律，在SI的世界卻是一個常常會遇到的問題，常見原因有： 1. time/frequency transformation: 常見的情景是拿到一個有限頻寬的S參數，例如0-40GHz，放到ChannelSim裡想要看對眼圖的影響，這個時候ChannelSim會先把頻域的S參數轉為時域，再做bit convolution(卷積)。但因為是有限頻寬，所以轉換到時域就不可避免會有因果性的問題，這基本上是無法避免的，因為實際上也不可能量測到，或是抽出接近無限頻寬的S參數。這個原因佔違反因果律的比重較小，除非判斷是否違反的標準很嚴苛，否則應該不至於成為主要因素。 2. frequency dependent material: 做EM模擬時，會設定材料的dk/df模型，我們都知道dk/df會隨頻率變化，也就是frequency dependent，所以若在模擬的時用單一dk/df給所有頻率點使用，模擬結果就會違反因果律。ADS支援的頻變模型是Svensson/Djorjievic，user給定一個頻率的dk/df值(e.g. 5GHz)，ADS會協助外插其他頻域的dk/df (e.g. 1kHz to 1THz)，由於SD頻變模型的公式是符合因果律的，跑出來的結果就可以確保因果性。 3. 量測的手法，EDA工具的設定，這些都可能會造成違反因果律的問題，可能原因有很多，若遇到建議直接跟相關應用工程師尋求諮詢。 為了克服non-causal，每一家時域模擬引擎都會具備enforce causality的功能，否則跑出來的結果會很違反常理。ADS Transient 使用自家專利 (USA patent 7962541)，在不修改太多Spectrum的前提下，透過hilbert transform來讓時域訊號符合因果律，所以 ADS的Transient/ChannelSim模擬結果一定符合因果律 。 由於enforce causality是ADS Transient/ChannelSim的內建設定，這邊跟大家分享兩點實用技巧 1. 如何看S參數是否符合因果律 2.若S參數違反因果律，拿這個S參數來跑Transient/ChannelSim會被ADS修改多少。 在這之前要提醒大家，工具只...