使用宽频率范围矢量网络分析仪应对高速互联测试的挑战
图1: 毫米波矢网VectorStar Broadband ME7838A 系统 配合3743A 毫米波模块
更高的数据传输速率引入新的设计挑战(如印刷电路板的导体趋肤效应和介电损耗),以及设计权衡相关的过孔,叠层,和连接器引脚。评估的背板材料的选择和各种结构的影响,需要在频域和时域进行精确的测量。精确的测量为成本/性能权衡决策提供了信心。其目的是通过眼图评估互连的影响。图2示出背板在眼图上的影响的一个例子。
图2: 背板在眼图上的影响
准确的模型有助于加快设计周期。然而,模型好坏仅取决于模型加载的参数,不准确的参数会最终导致仿真结果的不准确,潜在的衔接问题和不精确。反之,低频测试信息不准确导致的直流外推误差,也降低了模型的准确性,并与3维电磁仿真结果不一致。
在很多情况下可能无法直接连接到被测设备(DUT)。在这些情况下,去嵌入DUT周围的测试夹具就很有必要。有时需要与此相反的过程:对于某个器件,当周围环绕其他网络时,使用嵌入功能来评估器件的性能。然而,许多消极和本质的问题是由于不良的校准和去嵌入方法。此外,高的夹具损耗可能会影响去嵌入的准确性和可重复性。幸运的是,面对这些挑战,最新的矢量网络分析仪技术可以提供解决方案。
最大频率范围
高端和低端的频率范围限制了对背板或其它互连的S-参数表征,并影响数据质量和任何后续的建模,但原因不同。通常首先想到的是高端的频率范围,许多人对NRZ时钟频率3次或5次谐波进行测量。对于一个28 Gbps的数据传输速率,这意味着一个42 GHz或70 GHz截止频率的S-参数扫描。另一种对测量频率上限的考虑是基于因果性。当S-参数数据被转换成时域用于进一步仿真,因果性误差可能会出现。
对频域数据整理时,可以减少这些问题,有很多潜在的问题与对设备实际特性的曲解相关。要使仿真更安全,更准确,使用尽可能宽的频率范围– 直到最高频点的重复性和失真(例如,DUT开始有效地辐射,测量非常依赖周围环境)会影响测试结果。由于在更高层次的仿真中,正在研究更快和更复杂的瞬态响应,所以更宽频率范围数据的需求变得更强烈。
图3: 当低频测试数据有错误时,眼图仿真的结果
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