2016/7/18
高速电缆组件的种类很多,通常遵循某种行业标准,并由行业组织制定与维护。例如:USB、HMDI、SAS、miniSAS、SFP/SFP+、QSFP/QSFP+等等。
USB,是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写。它是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯,是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能,并由Intel、HP、Microsoft等多家公司联合提出的。
各个版本的USB标准传输速率及推出时间如下表:
USB版本 |
最大传输速率 |
速率称号 |
推出时间 |
USB1.0 |
1.5Mbps(192KB/s) |
低速(Low-Speed) |
1996年1月 |
USB1.1 |
12Mbps(1.5MB/s) |
全速(Full-Speed) |
1998年9月 |
USB2.0 |
480Mbps(60MB/s) |
高速(High-Speed) |
2000年4月 |
USB3.0 |
5Gbps(500MB/s) |
超高速(Super-Speed) |
2008年11月 |
USB3.1 |
10Gbps(1280MB/s) |
超高速+(Super-speed+) |
2013年12月 |
HDMI,是英文High Definition Multimedia Interface(高清晰度多媒体接口)的缩写。它是一种数字化视频/音频接口技术标准,应用于高品质音频和视频信号的实时传送。HDMI是首个支持在单线缆上传输,不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口,并由Panasonic、Sony、Philips等多家公司联合提出。
各个版本的HDMI标准传输速率及推出时间如下表:
HDMI版本 |
最大传输速率 |
传输数据带宽 |
推出时间 |
HDMI1.4 |
3.4Gbps |
10.2Gbps |
2009年6月 |
HDMI2.0 |
6Gbps(60MB/s) |
18Gbps |
2014年4月 |
高速电缆组件的信号速率不断提高,从1.25Gbps到3.125Gbps、6.25Gbps、12.5Gbps,目前25Gbps单对信号速率的高速电缆组件已经在高端通讯产品中的得到应用。
USB、HDMI等高速电缆组件的测试指标
USB、HDMI等高速电缆组件的测试指标(SI)分为:时域、频域两大类。
时域指标包括:Impedance(特性阻抗)、Eye-Pattern(眼图)、Delay(传输延迟)、IntraSkew(对内延时差)、InterSkew(对间延时差)等,主要反应了高速电缆组件的时域特性参数。
时域指标测试通常用到的测试仪器:
TDR阻抗测试仪:可以是单独的仪器、也可以是示波器或者网络分析仪的集成选件;可以测试时域的指标包括:Impedance(特性阻抗)、Delay(传输延迟)、IntraSkew(对内延时差)、InterSkew(对间延时差);
码型发生器及示波器:可以测试Eye-Pattern(眼图)时域指标。
频域指标包括:InsertionLoss(插入损耗)、Returnloss(回波损耗)、NEXT(近端串扰)、FEXT(远端串扰)等,主要反应了高速电缆组件的频域特性参数。
频域指标测试需要用到“网络分析仪”:可以测试InsertionLoss(插入损耗)、Returnloss(回波损耗)、NEXT(近端串扰)、FEXT(远端串扰)等频域指标。
USB、HDMI等高速电缆组件测试环境的组成
由于测试仪器(网络分析仪)为同轴接口,因此要实现DUT与测试仪器之间的连接,还须增加测试夹具和测试引线。
测试夹具根据高速电缆组件接口型号的不同,被设计成不同的形式。我中心采用深圳迈威科技的测试方案,将测试夹具与Keysight网络分析仪通过测试引线进行连接,按USB/HDMI相关版本电缆SI测试指标标准要求,通过De-Embedd算法,校准并消除测试夹具上的无用互连链路部分影响(包括测试引线与测试夹具内PCB走线),使得USB/HDMI等高速数据电缆组件的SI指标可以被准确测定。并通过测试软件自动生成测试报告。
图1和图2分别示出了USB电缆组件的测试环境。
图2 USB电缆组件测试系统
国家信息传输线质量监督检验中心(上海23所检验中心)作为全国唯一提供高速线缆组件(USB、HDMI等)对外测试的实验室,将热忱为广大线缆组件生产商、系统集成商提供优质的服务。