Perkembangan pesat perisian isyarat dan perkakasan berkelajuan tinggi di semua industri telah mewujudkan tahap kekerapan dan jalur lebar yang lebih tinggi. Sehubungan itu, keperluan prestasi keseluruhan untuk komponen penyambung juga lebih ketat. Pada masa yang sama, pengurangan bentuk peranti dan pakej, interkoneksi, dan peranti lain dalam sistem yang hadir cabaran reka bentuk tambahan. Semua fakta ini mempunyai kesan yang signifikan terhadap integriti penghantaran isyarat.
Teori asas integriti isyarat penyambung berkelajuan tinggi
Oleh kerana struktur keseluruhan kebanyakan peranti dan peralatan menjadi lebih kecil dan beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi, isu integriti isyarat timbul dan memerlukan perhatian khusus. Impedans ciri, kehilangan penyisipan, kehilangan pulangan, dan crosstalk - di antaranya impedans dan crosstalk mempunyai kesan yang paling besar terhadap integriti isyarat penyambung - mesti dipantau di peringkat ujian untuk memastikan prestasi peranti yang optimum.
Parameter penyebaran (S-parameter) sering digunakan dalam integriti isyarat sebagai format standard untuk menggambarkan tingkah laku frekuensi tinggi jalur lebar interkoneksi. S-Parameter adalah format untuk menerangkan bagaimana bentuk gelombang standard sambungan atau komponen yang menyebarkan semasa proses DUT (peranti di bawah ujian).
Faktor utama yang mempengaruhi integriti isyarat penyambung berkelajuan tinggi
Secara amnya, faktor utama yang mempengaruhi integriti isyarat penyambung berkelajuan tinggi adalah ruang reka bentuk, kadar penghantaran, dan kehilangan isyarat. Reka bentuk susun atur PCB yang berbeza berkait rapat dengan faktor -faktor ini, yang mempunyai kesan kritikal terhadap integriti isyarat keseluruhan. Di bawah reka bentuk susun atur PCB yang berbeza, ciri-ciri frekuensi tinggi yang dibentangkan oleh penyambung akan terjejas.
Pada masa ini, penyambung berkelajuan tinggi standard mempunyai struktur dan spesifikasi lengkap untuk diikuti. Jurutera hanya perlu menyesuaikan reka bentuk di bawah struktur ini untuk memenuhi syarat frekuensi tinggi yang diperlukan oleh spesifikasi tertentu. Di bawah keadaan biasa, pelanggan hanya boleh menyediakan ruang reka bentuk dan kadar penghantaran yang diperlukan. Dalam banyak kes, walaupun keperluan untuk kehilangan isyarat tidak pasti, yang memerlukan susun atur PCB yang berbeza dan pelarasan selanjutnya dalam reka bentuk. Di sinilah produk tersuai mungkin diperlukan. Penyesuaian dalam pembangunan penyambung berkelajuan tinggi memastikan tahap integriti isyarat yang tinggi. Jurutera sering bergantung kepada simulasi FEA (analisis unsur terhingga) untuk membantu dalam reka bentuk penyambung berkelajuan tinggi.
Bagaimana simulasi FEA membantu reka bentuk penyambung berkelajuan tinggi
Dalam perkembangan penyambung berkelajuan tinggi, XHSCONN sering menyesuaikan reka bentuk mekanisme untuk memenuhi keperluan pelanggan melalui tekanan dan simulasi FEA frekuensi tinggi, dan akhirnya membandingkan ciri-ciri frekuensi tinggi produk selepas proses untuk mengesahkan kesahihan simulasi. Perbandingan pelbagai dibuat untuk mengumpulkan pengalaman dan terus meningkatkan ketepatan simulasi. Proses ini dibahagikan kepada langkah -langkah berikut:
1. Selepas simulasi penyisipan dan pengekstrakan FEA, data penyisipan dan pengekstrakan penyambung boleh diperolehi, untuk menilai sama ada reka bentuk mekanisme memenuhi keperluan. Selain itu, keadaan ubah bentuk terminal boleh diperolehi daripada hasil simulasi FEA selepas penyambung dimasukkan. Selepas pelbagai simulasi pengesahan, selagi parameter bahan dan keadaan simulasi FEA ditetapkan dengan betul, daya penyisipan dan keadaan ubah bentuk terminal dengan tepat memberikan hasil yang sangat dekat dengan nilai sebenar.
2. Tambah keadaan ubah bentuk terminal yang dijumpai oleh simulasi FEA dan menyusun semula model 3D PCB. Import model yang ditarik ke dalam perisian FEA frekuensi tinggi dan tetapkan parameter model untuk melakukan simulasi frekuensi tinggi.
3. Selepas pelarasan reka bentuk dan simulasi yang berterusan dan berulang, S-parameter yang memenuhi keperluan pelanggan boleh diperolehi. Empat keadaan frekuensi tinggi adalah impedans ciri, kehilangan sisipan, kehilangan pulangan, dan crosstalk dekat dan jauh (seterusnya dan Fext).
Masalah integriti isyarat yang timbul dengan frekuensi penghantaran yang lebih tinggi dan cabaran reka bentuk untuk penyambung menjadi lebih teruk. Secara teorinya, berkenaan dengan penghantaran frekuensi tinggi, semakin sepadan dengan impedans ciri, kurang terjadinya masalah integriti isyarat. Walau bagaimanapun, di bawah batasan mekanisme ruang, bentuk terminal hubungan penyambung akan lebih tidak teratur, akibat penyambung yang dipadankan dengan penghantaran frekuensi tinggi. Impedans ciri adalah sukar, terutamanya kerana reka bentuk susun atur PCB mempunyai kesan yang besar terhadap integriti isyarat. Oleh itu, dalam pembangunan penyambung berkelajuan tinggi yang disesuaikan, rujukan yang lebih tepat dapat diperoleh dengan cara simulasi FEA untuk memastikan integriti isyarat, memenuhi keperluan penghantaran berkelajuan tinggi yang diperlukan oleh peralatan, dan berkesan mengelakkan pembaziran sumber yang mengakibatkan penjimatan kos.