Новости PCB - метод измерения потери сигнала на нескольких линиях передачи PCB

1, the preface

печатная плата Целостность сигналов в последние годы, there have been many domestic research reports on the influence factors of PCB signal integrity analysis, Однако в настоящее время мало представлено о состоянии технологии испытаний на потери сигналов.

The signal loss of PCB transmission line comes from conductor loss and dielectric loss of materials, также под влиянием сопротивления медной фольги, copper foil roughness, потеря излучения, импедансное рассогласование, последовательные помехи и другие факторы. в цепи снабжения, the acceptance index of CCL and PCB express factory adopts dielectric constant and dielectric loss. PCB express показатели между заводами и терминалами обычно используют полное сопротивление и интерполяционные потери.

для проектирования и применения высокоскоростных PCB, как быстро и эффективно измерять потери сигнала в линии передачи PCB, важно установить параметры проектирования PCB, имитировать отладку и управление производственным процессом.

2. Current situation of PCB insertion loss testing technology

В настоящее время метод измерения потерь сигнала PCB, используемый в промышленности, классифицируется по используемой аппаратуре и может быть разделен на две категории: на основе часового поля или частоты. часовой прибор - это прибор для измерения отражения времени (TDR) или прибор передачи времени (TDT). частотный анализатор - векторный сетевой анализатор (VNA). В соответствии с спецификацией испытаний ipC - TM650 для измерения потери сигнала PCB рекомендуются пять методов проверки: метод частотного поля, метод эффективной полосы пропускания, метод энергии корневых импульсов, метод короткого распространения импульсов, метод одноразового включения дифференциации TDR.

2.1 частотный метод

частотный метод использует векторный сетевой анализатор для измерения S параметров линии электропередач, directly reads insertion loss value, затем измерять скорость прохода с использованием среднего наклона при вводе потерь/fail of plate in a specific Frequency range (e.g., 1 GHz ~ 5 GHz).

различия в точности измерений в частотном праве обусловлены главным образом методом калибровки. В соответствии с различными методами калибровки его можно разбить на ячейки (короткие линии разомкнуты), многолинейные TRL (через обратный луч) и Ecal (электронная калибровка) и т.д.

канавы обычно рассматриваются как стандартный метод калибровки [5], в общей сложности 12 параметров калибровки калибровки калибровки калибровки калибровки калибровки калибровки калибровки калибровки калибровочных деталей, университеты должны быть предоставлены изготовителем измерительного оборудования, но калибровка дорогостоящая, как правило, применяется только к коаксиальной среде, время демаркации увеличивается по мере увеличения числа маркировочных знаков и геометрической величины.

многолучевой TRL используется главным образом для калибровки несимметричных осей [6]. калибровочная сборка TRL была спроектирована и изготовлена на основе материалов для линии передачи, используемых пользователем, и испытательной частоты. Хотя многолинейные TRL легче спроектировать и изготовить, чем пазы, время калибровки для многолинейных TRL также будет увеличиваться геометрически по мере увеличения количества измерительных концов.

для решения проблемы времени, затрачиваемого на калибровку, производители измерительных приборов ввели экл [7]. Ecal является стандартом передачи, и калибровка определяется в основном первичными калибрующимися деталями. В то же время проверка устойчивости кабеля, повторение теста зажима и алгоритм интерполяции для проверки частоты также влияют на тест. обычно эталонная поверхность корректируется до конца испытательного кабеля с помощью электронных калибровочных деталей, а затем компенсируется длина кабеля с зажимами.

Для сравнения трех методов калибровки, указанных в таблице 1, используются, например, потери при вставке линий разностной передачи.

2.2 эффективный дифференцированный аэрофото графической съёмки полосы пропускания

?? Effective Bandwidth (EBW) is strictly a qualitative measurement of transmission line loss α. It does not provide a quantitative value of insertion loss, Но параметр, называемый EBW. The effective bandwidth method is to transmit the step signal of a specific rise time to the transmission line through TDR, и измерение крутизны времени подъёма инструмента TDR после подключения к измеренному узлу, это определяется как коэффициент потерь, in MV/s. Rather, it determines a relative total loss factor that can be used to identify changes in loss in the transmission line from surface to surface or layer to layer [8]. Потому что наклон можно измерить непосредственно с приборов, метод эффективной полосы пропускания обычно используется для испытания серийного производства печатных плат.

2.3 импульсный энергетический метод

Что? метод корневой импульсной энергии (RIE) обычно использует инструмент TDR для получения изображений TDR в виде исходной линии потерь и испытательной линии передачи, а затем для обработки сигналов TDR.

2.4 распространение коротких импульсов

принцип испытания короткого импульсного распространения (СПП) заключается в измерении двух линий передачи различной длины, таких, как 30 мм и 100 мм, и извлечении параметров затухания и фазовой константы путем измерения различий между двумя линиями передачи. Этот подход сводит к минимуму воздействие соединительных аппаратов, кабелей, зондов и осциллографов. для создания сетей (IFN) с использованием высокоэффективных инструментов TDR и импульсов, частота тестирования может достигать 40 ГГц.

2.5 дифференцированный аэрофото графической съёмки интерполяции потерь

однополюсный метод дифференциальных потерь TDRTO (SET2DIL) отличается от метода дифференциальных потерь VNA в четырех портах. реакция ТДР на скачок была перенесена на дифференциальную линию передачи, на конец линии разностной передачи было короткое замыкание. типичный диапазон частот измерений по методу SET2DIL составляет от 2 ГГц до 12 ГГц, и точность измерений зависит главным образом от несоответствия запаздывающих кабелей и рассогласования импедансов измеренных деталей. преимущество метода SET2DIL состоит в том, что не требуется использовать дорогостоящий порт VNA и его Калибровочные элементы, а длина линии передачи измеренного элемента составляет лишь половину метода VNA. структура калибровочных элементов проста, время их калибровки значительно сокращено, и они вполне пригодны для серийного испытания PCB.

испытательное оборудование и результаты испытаний

тест SET2DIL, SPP test board and Multi-line TRL test board were fabricated by CCL with dielectric constant 3.8, диэлектрический износ.соответственно 008 и RTF медная фольга. испытательное оборудование - осциллоскоп для отбора проб DSA8300 и анализатор сети векторов E5071C; Как показано в таблице 2.

4, Примечания

в данной статье описывается несколько методов измерения потери сигнала на линии PCB. Поскольку используемые методы тестирования отличаются друг от друга, измеренные значения потерь при вставке также отличаются друг от друга, результаты тестирования не поддаются прямому горизонтальному сопоставлению. в связи с этим необходимо выбрать приемлемую методику проверки потери сигнала с учетом преимуществ и недостатков различных технических методов и соответствующих требований.