隨著科技的日新月異,高速影音數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笠膊粩噙M(jìn)化,例如HDMI的規(guī)范從 HDMI 2.0 發(fā)展到 HDMI 2.1 ,傳輸速率由6.0 Gbps 直接發(fā)展至 12Gbps,讓影像傳輸?shù)男矢弦粚訕?;又如目?USB 3.2 Gen 2的最大傳輸速度為10 Gbps,但為了讓速度快上加快,USB-IF 協(xié)會即將在全新的USB 4 讓傳輸速度躍升至20 Gbps,等同于 Thunderbolt3 的傳輸速度。
然而,當(dāng)用戶在追求絕佳傳輸質(zhì)量與實(shí)時性的那一刻,線材的穩(wěn)定性和優(yōu)劣必然會直接影響到使用者體驗(yàn);舉例來說,當(dāng)使用者將未認(rèn)證的線纜插上設(shè)備后,常會發(fā)生裝置無反應(yīng)的情況。
高頻測試常見五大問題
百佳泰為多家國際連接器協(xié)會所認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室,可為客戶執(zhí)行驗(yàn)證測試,提供測試所需要的相關(guān)高頻治具設(shè)計(jì)。從2016年開始可針對標(biāo)準(zhǔn)或是特殊規(guī)格的連接器提供高頻量測試治具設(shè)計(jì)的客制化服務(wù),我們累積了多達(dá)百件以上的High Frequency治具設(shè)計(jì)案量及經(jīng)驗(yàn),并找出以下在高頻測試時最常發(fā)生的五大問題:
一.阻抗不匹配(Impedance NOT Matching)
阻抗匹配(Impedance matching)是指為了使信號功率能從信號源(source)到負(fù)載(load)得到最有效的傳遞,讓信號在傳遞過程中盡可能不發(fā)生反射現(xiàn)象。
Issue:阻抗不匹配若發(fā)生時,會形成反射、能量無法傳遞,不僅降低效率還會產(chǎn)生震蕩、輻射、干擾等不良影響。
二.串音干擾(Crosstalk)
兩條信號線之間的耦合干擾現(xiàn)象,可分為近端及遠(yuǎn)程干擾。
Issue:串音干擾發(fā)生時,會影響信號完整性。
高頻信號由A傳遞至B,于傳輸過程中產(chǎn)生的信號損失以及各種損耗成分的總和。
Issue:頻域的衰減發(fā)生時,會造成信號傳導(dǎo)不良,降低效率等不良影響。
四.反射損失(Return Loss)
高頻信號由A傳遞至B,于傳輸過程中產(chǎn)生的信號損失以及各種損耗成分的總和。
Issue:頻域的衰減發(fā)生時,會造成信號傳導(dǎo)不良,降低效率等不良影響。
五.衰減串音比ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio)
遠(yuǎn)程串音與衰減的差值。
Issue:當(dāng)ACR發(fā)生時,即代表Crosstalk與Insertion Loss可能也有相應(yīng)的問題發(fā)生,造成信號完整性可能有所影響及訊號效率降低的不良情況產(chǎn)生。
Potential Risk | Improve Method | |
阻抗匹配(Impedance matching) 反射損失(Return Loss) |
·調(diào)整PCB阻抗特性,減少高頻治具板對待測連接器和線材的影響 ·優(yōu)化客戶原始提供腳位設(shè)計(jì)規(guī)范以及規(guī)格,減少信號衰減 |
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頻域的衰減Attenuation (Insertion Lost) |
·電路設(shè)計(jì)上的調(diào)配 ·高頻PCB材料的選用 ·加工方式(錫多錫少皆會有影響) |
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串音干擾(Crosstalk) 衰減串音比ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio) |
·Trace走線不靠太近,可用via將訊號回流 ·Trace不上綠漆可減少干擾 ·Differential pair可用一上一下方式放置來降低干擾 |
針對五大問題百佳泰可提供相對應(yīng)的解決方案
百佳泰高頻治具應(yīng)用于實(shí)際案例
我們以測試驗(yàn)證和實(shí)際上遇到的案例提供客制化高頻治具解決方案,可逐一對應(yīng),讓您的產(chǎn)品無論從開發(fā)初期到上市都能保有良好的質(zhì)量。以下為百佳泰在高頻治具設(shè)計(jì)上所搜集的一些案例:
Example 1:待測物pin腳與治具板連接處,接觸面所造成的阻抗不匹配(Impedance not matching):
解決方案:減少待測物 pin腳與治具板連接處,因電容效應(yīng)過大而造成阻抗偏低的影響。
Example 2:客戶連接器加工方式所造成的Insertion Loss影響
解決方案:改善加工方式,減少Insertion Loss。
Example 3:同一平面,相鄰太近的Trace,造成Crosstalk的現(xiàn)象
解決方案:相鄰的Differential pair采不同層面的走線方式,減少信號太近造成的串音干擾。同時利用貫穿孔(via),縮短信號的Return Path。
Example 4:HDMI ACR Test Failed
解決方案:由于ACR是測試 遠(yuǎn)程串音與衰減的差異值,藉由減少Crosstalk & Insertion Loss來讓ACR test更容易通過。
一站式高頻治具設(shè)計(jì)與測試服務(wù)
高頻治具的開發(fā)設(shè)計(jì),儼然已成為連接器、線纜驗(yàn)證不可或缺的一環(huán)。目前唯有百佳泰能提供客戶從圖樣、Sample到治具,全方位從驗(yàn)證測試、設(shè)計(jì)改善、到取得證書,協(xié)助您大幅縮短產(chǎn)品開發(fā)時程,成為市場中有競爭力的高質(zhì)量產(chǎn)品。
若有關(guān)高頻測試治具需求請聯(lián)系百佳泰或參照下列網(wǎng)址獲得進(jìn)一步信息:https://www.allion.com.cn/test-fixture/
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原文標(biāo)題:高頻治具設(shè)計(jì)的現(xiàn)況與未來
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