Infiniband電纜組件測量夾具S參數(shù)的一致性測試
S參數(shù)測量,如插入損耗、回波損耗和頻域串?dāng)_正日益成為高速數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)電纜組件一致性測試程序的一部分。例如,當(dāng)前Infiniband規(guī)范要求,電纜差分插入損耗在1.25 Ghz時,小于10dB。PCIExpress和串行ATAII及XAUI等其它標(biāo)準(zhǔn)也都有類似的測量要求。
傳統(tǒng)S參數(shù)測量一直使用頻域矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 (VNA)完成。但最近幾年,這些測量越來越多地基于時域反射計(jì)和傳輸(TDR/T) 測量來完成,其中使用TDASystems IConnect等插入軟件,把時域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域中。這些TDR/T S參數(shù)測量技術(shù)也被稱為時域網(wǎng)絡(luò)分析 (TDNA)。與頻域VNA相比,TDNA技術(shù)的優(yōu)勢在于其成本要低得多,一套TDNA設(shè)備和軟件的成本大約只是相同性能VNA設(shè)備的一半。VNA設(shè)備提供的動態(tài)范圍高,大約是100-110dB,而TDNA的動態(tài)范圍大約是50-60 dB。但是,目前一致性測量的動態(tài)范圍最大約為20dB,如Infiniband或其它類似標(biāo)準(zhǔn)。如前所述,特別是Infiniband 差分插入損耗只規(guī)定了-10dB的測量要求,而使用TDNA技術(shù)可以很容易地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
圖1 使用半剛性同軸電纜夾具測量高精度微波電阻器
圖2 Infiniband電纜組件和用來測量電纜的夾具的VNA測量結(jié)果。電纜在1.25 GHz時沒有達(dá)到-10dB,從電纜測量結(jié)果中減去夾具插入損耗,可以把它變成測試合格的電纜。
圖3 Infiniband電纜組件眼圖模板測試。峰-峰抖動是31.7ps, 眼圖張開是368ps。
VNA設(shè)備新增的精度并非頻域固有的特點(diǎn),而是通過高級校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的,如SOLT (短路-開路-負(fù)荷-直傳)。這些校準(zhǔn)程序在測量參考層面上要求良好檢定的高精度標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)以同軸電纜(SMA, 3.5mm或其它高精度連接器)或芯片形式提供。但是,同軸電纜連接器不能接插Infiniband或其它高速數(shù)字連接器,必須使用帶相應(yīng)接插連接器的夾具。由于不可能在接插連接器接口上提供高精度標(biāo)準(zhǔn),一般來說,必須根據(jù)同軸電纜連接器校準(zhǔn)VNA,減去專用反嵌結(jié)構(gòu)的測量結(jié)果,從整體測量中反嵌夾具的插入損耗。這種額外的測量工作延長了整體測試時間,再加上校準(zhǔn)VNA儀器所需的時間,可能會加大一致性測試程序量。
