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電阻加熱器

如何選擇高速高頻同軸測(cè)試電纜

發(fā)布日期:2022-10-18 點(diǎn)擊率:47

在聊如何選擇高速高頻同軸測(cè)試電纜的之前先說(shuō)一說(shuō)最近一直在做的一件事情,就因?yàn)檫@件事情才促使我還是想聊一聊這個(gè)很多人聊過(guò)的話題。

最近一直在研究一種大家相對(duì)比較陌生的總線,就是IntelApple聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種總線協(xié)議----Thunderbolt,中文名稱(chēng)為“雷電”,目前其第三代的產(chǎn)品也已經(jīng)開(kāi)始面世,速率達(dá)到了40Gbps,所以Thunderbolt的設(shè)計(jì)要求也比較高,IntelApple公司要求只要使用了thunderbolt這種總線協(xié)議和接口,就必須要得到授權(quán),授權(quán)測(cè)試中有一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容就是回波損耗的測(cè)試,而且需要整個(gè)有源鏈路進(jìn)行回波損耗測(cè)試,這個(gè)對(duì)于大多數(shù)人來(lái)講都是非常有挑戰(zhàn)性的。在測(cè)試的時(shí)候就需要使用測(cè)試線纜,從使用過(guò)的測(cè)試夾具來(lái)看,每一家使用的線纜都不太一樣,Intel使用的是SMP接頭,Wilder使用的是2.94mm的頭,咱們做夾具使用的是3.5mm的接頭,這樣就導(dǎo)致了我們需要使用不一樣的測(cè)試線纜連接到測(cè)試設(shè)備上,這么多的線纜,選擇起來(lái)就會(huì)使我們感到非常的困惑。相信很多工程師也有類(lèi)似的困惑,所以今天就給各位分享一篇與選擇測(cè)試線纜相關(guān)的文章。

如下是在實(shí)驗(yàn)桌上隨手拿的幾根高速測(cè)試同軸線纜,4根線纜,分別屬于不同的公司,其中有國(guó)產(chǎn)的線纜(很有自豪感),也有國(guó)際大公司的線纜(自己看看是否能知道是哪家公司的?)。

                           

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一般大家都覺(jué)得線纜都是比較簡(jiǎn)單的,就是一根銅線外加編織網(wǎng),然后用塑膠一包,兩頭加上連接頭就完事了,通常這樣說(shuō)的都是“站著說(shuō)話不腰疼”的童鞋講的。看完下面的內(nèi)容,你就知道一根線纜到底有多少東西需要注意的。

如下是從專(zhuān)業(yè)做高速高頻線纜公司的文章中摘的相關(guān)參數(shù):

  •      特性阻抗

  •      駐波比(VSWR)和阻抗一致性

  •      損耗

  •          額定功率

  •          操作電壓

  •          屏蔽性

  •          電容

  •          傳輸速率

  •          截止頻率

  •          脈沖響應(yīng)

  •          自有電纜噪聲

  •          工作溫度范圍

  •          柔軟性

  •          環(huán)境耐性

  •          電纜強(qiáng)度

  •          資質(zhì)&UL認(rèn)證

 

看看這些,就知道這一根線纜出來(lái)到底有多復(fù)雜啦。

其實(shí)對(duì)于我們一般的硬件研發(fā)人員來(lái)講,我們跟多的是關(guān)注線纜電氣性能相關(guān)的參數(shù),如特性阻抗、駐波比(VSWR)、阻抗一致性、損耗、傳輸速率、截止頻率、屏蔽性。

 

特性阻抗

高速高頻線纜的特性阻抗一般都是50ohm,也還有其他的特殊用途的線纜,比如75ohm的有線電視和視頻線纜。

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線纜阻抗

VSWR和阻抗一致性

VSWR反應(yīng)的就是一致性的問(wèn)題,在高速信號(hào)完整性中,我們通常使用的就是反射系數(shù)。線纜的駐波比一般都非常小,高速高頻線纜一般都會(huì)在1.05以?xún)?nèi)。

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駐波比

       

必須要注意的是,由于反射存在,在特定頻率的實(shí)際輸入阻抗可能與點(diǎn)浪的特性阻抗有很大的差別。特定長(zhǎng)度點(diǎn)浪的電壓駐波比意味著該電纜實(shí)際輸入阻抗及平均特性阻抗的差別。     

損耗

衰減也即衰減,是指信號(hào)隨著電纜長(zhǎng)度和頻率的增加,能量衰減的一個(gè)指標(biāo)。這個(gè)損耗主要是由導(dǎo)電性以及介質(zhì)損耗決定的。一般情況下,電纜越大,導(dǎo)體損耗越小,損耗越小。但是,介質(zhì)損耗與電纜的大小無(wú)關(guān),介質(zhì)損耗在高速高頻的時(shí)候起著主要作用。

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線纜的插入損耗

在損耗中,還有一個(gè)點(diǎn)需要引起大家的注意,就是損耗的一個(gè)穩(wěn)定性。這個(gè)穩(wěn)定性并不是說(shuō)損耗一直不變,而是說(shuō)損耗在某一個(gè)頻率點(diǎn)需要保持不變。一般,具有編制層結(jié)構(gòu)的電纜其損耗會(huì)隨著時(shí)間或彎折次數(shù)的增加而增大。所以我們通常在買(mǎi)線纜的時(shí)候都會(huì)問(wèn)供應(yīng)商是不是穩(wěn)幅穩(wěn)相的線纜,就是為了防止在測(cè)試的過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)值的波動(dòng)和變化。

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線纜的回波損耗

傳輸速率

高速高頻電纜的傳輸速率主要由內(nèi)外導(dǎo)體間絕緣材料的介電常數(shù)決定。這與大家所熟知的PCB上信號(hào)傳播速率是一樣的意思。這個(gè)要區(qū)別于信號(hào)的傳輸速率。

屏蔽性

電纜的屏蔽性主要代表的是其信號(hào)不要受外界的干擾,也不要讓信號(hào)干擾外界。我們也把電纜的屏蔽性叫做隔離度。

截止頻率

 通俗的理解就是電纜可以在不影響信號(hào)傳輸時(shí)的最高帶寬頻率。

柔軟性

這個(gè)雖然與電氣性能沒(méi)有太多的關(guān)系,但是還是要講講這個(gè)。柔軟性對(duì)于我們測(cè)試來(lái)講非常重要,因?yàn)橐蔷€纜太硬了的話,就會(huì)使我們的測(cè)試系統(tǒng)不容易放穩(wěn),也很容易損壞測(cè)試夾具。但是目前看到的高速線纜就沒(méi)有非常軟的。

這里沒(méi)有解釋的其它參數(shù)并不是說(shuō)對(duì)我們高速高頻來(lái)講不重要,比如環(huán)境的耐性和工作的溫度,這個(gè)在我們需要進(jìn)行高低溫測(cè)試時(shí)就非常的重要,如果線纜在80℃的情況下形態(tài)發(fā)生變化了,就會(huì)完全改變我們的測(cè)試結(jié)果。

總之,對(duì)于高頻和高頻測(cè)試線纜的選擇一定要滿(mǎn)足:不使我們的測(cè)試結(jié)果受線纜的影響。這其實(shí)也是我們搭建測(cè)試系統(tǒng)時(shí)需要保證的。

 

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