高速PCB技术 | Delta L损耗测试技术研究

如题所述

第1个回答  2024-08-17
随着高速互联链路信号传输速率的提高,印制电路板(PCB)的信号完整性对通信系统的电气性能至关重要。高速产品如10G和25G+的广泛应用,使得对PCB传输线插入损耗(Insertion Loss)的监控变得重要。不同高速产品,对信号损耗的要求各不相同,例如服务器产品中,Intel针对不同服务器平台的损耗控制要求有所不同。

在损耗测试中,校准步骤对于确保测量精度至关重要。然而,大多数设备只能校准到一个参考端面,实际测试时,需要使用夹具连接校准参考端面与待测器件(DUT),夹具的存在会影响测量结果,因此需要去嵌入消除此部分影响,以获得更真实损耗值。

常见的去嵌入方法包括使用特制校准件的校准方法(如SOLT、TRL)以及通过直接测试或仿真分析获得测试夹具S参数的商用方法(如AFR、SFD、Delta L)。其中,Delta L方法近年来因其操作简便、测试精度高且能有效去除夹具影响的特点而广泛应用。

Delta L方法通过设计两条不同长度的传输线,测试长短线的S参数,先进行拟合运算消除多重反射影响,再直接计算待测线的损耗值。此方法显著简化了测试过程,提高了测试效率和精度,尤其适用于服务器产品的量产损耗监控。

本文详细介绍了不同损耗测试方法的原理及应用场景,包括TRL、SET2DIL和Delta L等方法。其中,Delta L方法在长短线长度、走线设计、残桩长度等因素对测试结果的影响进行了深入研究,并与业内常用的SET2DIL方法、TRL方法进行了精度对比分析。研究结果为高速PCB损耗测试提供了重要参考。

试验材料包括低损耗和超低损耗的高速材料,使用矢量网络分析仪进行测试。试验设计了不同长度、方式和背钻残桩长度的测试,分析了线长、走线方式、残桩对Delta L损耗结果的影响,并与SET2DIL和TRL方法进行了损耗结果对比。

研究结果表明,Delta L方法在长短线长度差异大于10 cm时,能有效弱化多重反射的影响,获得稳定、可信的损耗结果。不同走线方式和残桩长度对损耗测试结果的影响较小,可通过优化设计减少其影响。在测试精度上,Delta L方法在4 GHz、8 GHz和12.89 GHz频率下与TRL方法的损耗测试结果差异小于3%,且满足12.89 GHz甚至更高频率的损耗测试要求。

综上所述,Delta L损耗测试方法因其操作简便、测试精度高且能有效去除夹具影响的特点,适用于高速PCB的损耗监控。通过优化设计,Delta L方法能有效应对不同长度、走线方式和残桩长度对损耗测试结果的影响,提供精确的损耗测试结果。
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