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2019年12月24日 | 基于宽频率范围矢量网络分析仪分析评估及高速互联测试

2019-12-24 来源：elecfans

云计算，智能手机和LTE服务使网络流量显著的增加。为了支持这些增加的流量，IT设备，如那些用于数据中心的高端服务器的速度必须增加，这对信号完整性测试的工程师提出了挑战，因此需要更先进的测试仪器，例如矢量网络分析仪（VNA）,如下图1中所示。

图1: 毫米波矢网VectorStar Broadband ME7838A 系统配合3743A 毫米波模块

成本/性能权衡

更高的数据传输速率引入新的设计挑战（如印刷电路板的导体趋肤效应和介电损耗），以及设计权衡相关的过孔，叠层，和连接器引脚。评估的背板材料的选择和各种结构的影响，需要在频域和时域进行精确的测量。精确的测量为成本/性能权衡决策提供了信心。其目的是通过眼图评估互连的影响。图2示出背板在眼图上的影响的一个例子。

图2: 背板在眼图上的影响

有些问题是由于过孔，叠层和连接器引脚所引起的。然而，频域数据本身不足以定位特定问题的位置。此时有必要变换到时域数据。无源元件，以及子板之间的近场和远端点，必须测量电路板的频率域和时间域，以确保在每个测量点的传输特性满足标准。用最好的分辨率，来提高对不连续性，阻抗的变化，和串扰等问题的定位能力。此外，今天的许多结构是电大尺寸并对测量解决方案的无混叠的范围施加压力。

准确的模型有助于加快设计周期。然而，模型好坏仅取决于模型加载的参数，不准确的参数会最终导致仿真结果的不准确，潜在的衔接问题和不精确。反之，低频测试信息不准确导致的直流外推误差，也降低了模型的准确性，并与3维电磁仿真结果不一致。

在很多情况下可能无法直接连接到被测设备（DUT）。在这些情况下，去嵌入DUT周围的测试夹具就很有必要。有时需要与此相反的过程：对于某个器件，当周围环绕其他网络时，使用嵌入功能来评估器件的性能。然而，许多消极和本质的问题是由于不良的校准和去嵌入方法。此外，高的夹具损耗可能会影响去嵌入的准确性和可重复性。幸运的是，面对这些挑战，最新的矢量网络分析仪技术可以提供解决方案。

最大频率范围

高端和低端的频率范围限制了对背板或其它互连的S-参数表征，并影响数据质量和任何后续的建模，但原因不同。通常首先想到的是高端的频率范围，许多人对NRZ时钟频率3次或5次谐波进行测量。对于一个28 Gbps的数据传输速率，这意味着一个42 GHz或70 GHz截止频率的S-参数扫描。另一种对测量频率上限的考虑是基于因果性。当S-参数数据被转换成时域用于进一步仿真，因果性误差可能会出现。

对频域数据整理时，可以减少这些问题，有很多潜在的问题与对设备实际特性的曲解相关。要使仿真更安全，更准确，使用尽可能宽的频率范围– 直到最高频点的重复性和失真（例如，DUT开始有效地辐射，测量非常依赖周围环境）会影响测试结果。由于在更高层次的仿真中，正在研究更快和更复杂的瞬态响应，所以更宽频率范围数据的需求变得更强烈。

图3: 当低频测试数据有错误时，眼图仿真的结果

低频端的频率扫描范围同样重要。当获得数据越接近直流, 越能提高模型精度。例如，考虑这样一种情况下，测得的S-参数的数据被送入一个软件的背板模型,来估计在眼图上的影响。图3示出在低频数据有一些错误时，眼图仿真的结果。在这个例子中，发现在较低的频率（10 MHz）上，传输测试的一个0.5 dB误差,能使一个眼睛85%张开的眼图完全封闭。由于中频段（10 GHz）的传输不确定性可能接近0.1dB，取决于设置和校准，在低频频率时，不确定度反而会更高，眼图失真效应不能忽视。

图4: 当低频测试数据很好并下延到70 kHz时，眼图仿真的结果

图5: 使用示波器测试眼图的结果

图4显示的是当低频测量数据的质量比较好，并且低频向下延伸至70 kHz时眼图的仿真结果，这个仿真结果与图5中使用示波器测量的实际眼图很一致。

本质上非过渡部分的眼图是其低频频率的内在表现，计算低频S参数灵敏度数据是有意义的。因为低频率的插入损耗较小，一个大的固定dB的误差（这是VNA的不确定性往往表现）是特别有害的。

优化时域分辨率

矢量网络分析仪的时域分析的关键性能是定位故障位置。在一般情况下，更宽的频率扫描范围，可以得到更好的时间分辨率和空间分辨率。图6示出了时域分辨率在三个不同的频率跨度下的差异：40，50，和70 GHz。当使用低通时域模式时,分辨率最大化。低通模式，还允许分析背板上特性阻抗的变化，需要一个准谐波相关的设置,对应尽可能的最低开始频率。一个 DC推算以提供相位参考，因此可以评估不连续的真正性质。因此，较低的低频频率扫描，可以更好的获得直流外推项。

图6: 时域分辨率在三个不同的频率跨度下的差异：40，50，和70 GHz

结论

更高的数据传输速率需要精确的测量, 给性能/成本决策提供信心。测量工具必须帮助缩短设计时间，并在大规模生产中确保稳定的信号完整性。VNA可以发挥关键作用，以帮助信号完整性工程师迎接增长的数据速率挑战，作出适当的成本/性能折衷，实现仿真和测量之间的一致性，并去除夹具的影响。当选择VNA时，要考虑一些特征，例如高频和低频的频率范围，时域的性能，以及先进的校准和去嵌入技术等。

宽频率范围矢量网络分析仪高速互联

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2020年12月24日 | 波士顿动力接受采访：物流机器人Handle是商业化重点

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2021年12月24日 | Foxxum和Cinemo通过联网电视为联网车载信息娱乐系统赋能

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史海拾趣

启珑(CHIPLON)公司的发展小趣事

一次性生成5个关于启珑（CHIPLON）公司在电子行业发展起来的相关故事可能内容过多，我可以先为您提供1个相关故事作为示例，如您满意，我可以继续提供。

启珑微电子推出创新DSP系列

近年来，随着数字技术的飞速发展，电子行业对高性能处理器的需求日益增长。在这一背景下，启珑微电子（CHIPLON）凭借其深厚的技术积累和敏锐的市场洞察力，成功推出了全新的CLM320F28335系列DSP（数字信号处理器）。

这款产品一经发布，就引起了行业内的广泛关注。CLM320F28335系列DSP以其高效的32位RISC-V CPU内核、高精度、低成本、低功耗、高性能以及外设集成度高等特点，迅速在市场中占据了一席之地。与传统的定点DSP相比，这款产品的优势显而易见，尤其是在数据处理和A/D转换方面表现更为出色。

值得一提的是，CLM320F28335系列DSP拥有150MHz的高速处理能力，并配备了32位浮点处理单元，这使其在处理复杂算法和大量数据时能够游刃有余。同时，它还具备6个DMA通道，支持ADC、McBSP和EMIF，以及多达18路的PWM输出，其中有6路为高精度PWM输出（HRPWM），这些特性使其在工业自动化、电机控制等领域具有广泛应用前景。

该产品设计的另一个亮点是，它能够直接PIN对PIN替代国际同类产品，这意味着用户在使用启珑的DSP时，无需更改原有的电路板设计或系统软件，即可实现完全的替代兼容，这一设计无疑大大降低了用户的替换成本和使用难度。

随着CLM320F28335系列DSP的成功推出，启珑微电子在电子行业的地位得到了进一步提升。这一产品的成功，不仅展示了启珑微电子强大的研发实力，也为其在激烈的市场竞争中赢得了更多的市场份额。

若您想要探索更多内容，随时可以继续输入。

Fair Rite公司的发展小趣事

为了确保产品质量和满足客户需求，Fair Rite引入了严格的质量管理体系，并通过了ISO/TS 16949认证。此外，公司还积极拓展国际市场，在美国、中国等地建立了生产基地和销售网络。通过全球布局和本土化策略，Fair Rite为全球客户提供高品质、高性能的电子元器件。

Festo公司的发展小趣事

近年来，Festo在中国的发展步伐进一步加快。2021年4月，Festo济南全球生产中心正式全面投入运营。这个生产中心整合了本地的生产、研发、销售、物流等全价值链，形成了“研产销一体化”的格局。通过引进先进的生产设备和工艺，以及优化生产流程和管理体系，Festo济南全球生产中心在保障产品质量的同时，也大大提高了生产效率和响应速度。这一生产中心的建立不仅为Festo在中国市场的进一步发展提供了强有力的支持，也进一步巩固了Festo在全球气动自动化领域的领导地位。

以上五个故事从不同角度展示了Festo公司在电子行业中的发展历程和成就。作为一家以创新为驱动、以可持续发展为目标的公司，Festo将继续引领电子行业的发展方向，为全球客户提供更加优质的产品和服务。

D+H Mechatronic AG公司的发展小趣事

在电子行业的激烈竞争中，D+H Mechatronic AG公司凭借其在精密机械与电子技术结合领域的深厚积累，成功研发出一款具有划时代意义的智能机械臂。这款机械臂不仅具有高精度、高速度的运动性能，还能通过智能算法实现自主学习和优化操作路径。这一技术的突破为公司在工业自动化领域赢得了极高的声誉，也为其后续的市场拓展奠定了坚实的基础。

AMI Semiconductor公司的发展小趣事

D+H Mechatronic AG深知人才是企业发展的核心。因此，公司一直致力于培养和引进优秀人才，并建立了完善的培训体系。通过内部培训和外部引进相结合的方式，公司成功打造了一支高素质、专业化的技术和管理团队。这支团队不仅具备丰富的专业知识和实践经验，还具备良好的创新意识和团队协作精神。他们的努力为公司的发展提供了源源不断的动力。

Cooper Industries公司的发展小趣事

在电工产品领域，Cooper Industries同样取得了显著的成就。2000年，公司收购了Eagle电气，并将其与已有的接线装置产品系列合并，组建成了一个名为“库柏电工”的新事业部。这一举措不仅丰富了公司的产品线，也使其在电工产品领域的技术实力得到了进一步提升。库柏电工提供了超过10000个高质量装置的产品组合，广泛应用于工业、商业和住宅领域，满足了不同客户的需求。同时，公司还不断投入研发，推出更加先进、高效的电工产品，为行业的发展做出了积极贡献。