Infiniband电缆组件测量夹具S参数的一致性测试
S参数测量,如插入损耗、回波损耗和频域串扰正日益成为高速数字标准电缆组件一致性测试程序的一部分。例如,当前Infiniband规范要求,电缆差分插入损耗在1.25 Ghz时,小于10dB。PCIExpress和串行ATAII及XAUI等其它标准也都有类似的测量要求。
传统S参数测量一直使用频域矢量网络分析仪 (VNA)完成。但最近几年,这些测量越来越多地基于时域反射计和传输(TDR/T) 测量来完成,其中使用TDASystems IConnect等插入软件,把时域数据转换到频域中。这些TDR/T S参数测量技术也被称为时域网络分析 (TDNA)。与频域VNA相比,TDNA技术的优势在于其成本要低得多,一套TDNA设备和软件的成本大约只是相同性能VNA设备的一半。VNA设备提供的动态范围高,大约是100-110dB,而TDNA的动态范围大约是50-60 dB。但是,目前一致性测量的动态范围最大约为20dB,如Infiniband或其它类似标准。如前所述,特别是Infiniband 差分插入损耗只规定了-10dB的测量要求,而使用TDNA技术可以很容易地实现这一点。
图1 使用半刚性同轴电缆夹具测量高精度微波电阻器
图2 Infiniband电缆组件和用来测量电缆的夹具的VNA测量结果。电缆在1.25 GHz时没有达到-10dB,从电缆测量结果中减去夹具插入损耗,可以把它变成测试合格的电缆。
图3 Infiniband电缆组件眼图模板测试。峰-峰抖动是31.7ps, 眼图张开是368ps。
VNA设备新增的精度并非频域固有的特点,而是通过高级校准实现的,如SOLT (短路-开路-负荷-直传)。这些校准程序在测量参考层面上要求良好检定的高精度标准。这些标准以同轴电缆(SMA, 3.5mm或其它高精度连接器)或芯片形式提供。但是,同轴电缆连接器不能接插Infiniband或其它高速数字连接器,必须使用带相应接插连接器的夹具。由于不可能在接插连接器接口上提供高精度标准,一般来说,必须根据同轴电缆连接器校准VNA,减去专用反嵌结构的测量结果,从整体测量中反嵌夹具的插入损耗。这种额外的测量工作延长了整体测试时间,再加上校准VNA仪器所需的时间,可能会加大一致性测试程序量。
