Sinov uskunalari
Signalning yaxlitligini sinash simulyatsiya hisobi bilan bir xil, ikkalasini ham vaqt domenida, ham chastota domenida tahlil qilish kerak; vaqt domenidagi elektr konnektorining signal yaxlitligini sinash asosan vaqt domen reflektometridan foydalanadi.
(TDR) elektr konnektorining xarakterli impedansining o'zgarishini sinash uchun sinov natijasi egri shaklida vaqt domeni reflektometrining (TDR) displeyida ko'rsatiladi. Chastota domenida signallarning yaxlitligini tahlil qilish uchun ishlatiladigan sinov vositasi - bu vektorli tarmoq analizatori (VNA). Vektorli tarmoq analizatorining (VNA) asosiy vazifasi elektr o'tkazgichdagi ko'p o'tkazgichning S parametrlarini sinab ko'rishdir. Asbobni takomillashtirish bilan uning bir qismi vaqt domenidagi xarakterli impedans qiymatini ham sinab ko'rishi mumkin. Shuning uchun, ushbu ikkita asbobning sinov oralig'i bilan taqqoslaganda, vektorli tarmoq analizatori (VNA) kengroq qo'llanilish doirasiga ega ekanligi aniqlandi, ayniqsa xarakterli impedans sinovi qo'shilgandan so'ng, ushbu asbobdan to'liq bajarish uchun foydalanish mumkin elektr ulagichi Signalning yaxlitligini sinash; shuning uchun, bugungi kunda USB 3.1 toifa C elektr ulagichining signal yaxlitligining tegishli parametrlarini sinash uchun vektorli tarmoq analizatori (VNA) haqida gapiraylik.
Elektr konnektorlarining signallarining yaxlitligini sinash jarayonida, mos o'lchov vositalarini tanlash bilan bir qatorda, ulanish usuli va ulanish simlarini tanlash ham ulagichni o'lchashga katta ta'sir ko'rsatadi. Past tezlikli ulanish tizimini sinovdan o'tkazishda, odatda, sinovdan o'tkazilayotgan tizimni sim va sinov simi orqali to'g'ridan-to'g'ri o'lchash vositasi bilan ulash uchun tanlanadi. Bunday ulanish usullarini hamma joyda ko'rish mumkin, masalan, multimetrni sinash jarayoni, osiloskopni ulash usuli va boshqalar. Bunday sinov usuli past tezlikli tizimda elektr signallarini o'lchashda natijaga katta ta'sir ko'rsatmaydi, ammo bu yuqori tezlikli davrda farq qiladi Yuqori tezlikda uzatish tizimida, masalan, yuqori tezlikda elektr ulagichida signal uzatishda, aloqa qismidagi kichik konstruktiv o'zgarishlar yuqori tezlik signallarining uzatilishiga katta ta'sir ko'rsatadi , ayniqsa impedansning uzilishiga olib keladi va aks ettirish kuchayadi. Shuning uchun ulanish liniyasi va ulanish rejimini tanlash sinov nuqtasi ulagichining signal yaxlitligiga juda muhim ta'sir ko'rsatadi. Hozirgi o'lchov usuli asosan USB 3.1 toifa C elektr ulagichi va vektorli tarmoq analizatorini (VNA) ulash uchun maxsus radio chastotali SMA ulagichidan foydalanadi. SMA aslida ulagichdir, uning inglizcha nomi Sub-Miniature-A, shuningdek SMA seriyali RF koaksiyal ulagichi sifatida tanilgan. SMA koaksiyal ulagichi - bu 26,5 GGts chastotada tez-tez ishlatiladigan mikroto'lqinli signallarni aniqlashning bir turi. Uning tuzilishi, shuningdek, erkak va ayolga bo'linadi. Ulagich qismining tuzilishi asosan signal uzatuvchi, himoya qiluvchi va izolyatsiyalovchi o'rash va qo'llab-quvvatlovchi qism hamda erkak va ayol boshlarining bog'lanishini amalga oshiruvchi tashqi aloqa qismidir. Odatda, erkak konnektor koaksiyal chiziqda, ayol ulagich esa asbob yoki asbobda joylashgan. Erkak va urg'ochi boshlari tishli konstruktsiya orqali bog'lanadi, bu esa ancha barqaror.
Asboblarni kalibrlash
Sinov tajribasida o'lchov ma'lumotlarining aniqligi sinov qilinadigan ob'ektning aniqligi va sinov jarayonining ishonchliligi bilan bevosita bog'liqdir. Shuning uchun, o'lchov natijalarining aniqligi va ishonchliligini ta'minlash uchun uskunani eksperimental sinovdan oldin kalibrlash kerak, chunki uskunani uzoq muddatli foydalanishda o'lchov og'ishidan va hatto katta og'ishlardan saqlanish kerak. test ishi. Ko'p noaniqlik tug'dirdi. Shuning uchun sinov ma'lumotlarining aniqligi, to'g'riligi va to'g'riligini ta'minlash uchun sinov vositasini kalibrlash kerak. Biz tanlagan sinov uskunalari - bu vektorli tarmoq analizatori (VNA), SMA ulagichi va o'zimiz ishlab chiqqan sinov moslamasi. Shuning uchun, sinovga o'tishdan oldin vektorli tarmoq analizatori (VNA) sozlanishi kerak. Tarmoq analizatorining (VNA) sinov usuli chastota domenida amalga oshirilganligi sababli, u sinov paytida tekshirilayotgan ob'ektning ichki tuzilishiga ahamiyat bermaydi va faqat ikkalasida mos yozuvlar tekisliklarining tegishli parametrlarini olish kerak tomonlar. Biroq, haqiqiy o'lchov jarayonida mos yozuvlar tekisligi ko'pincha o'lchanadigan ob'ekt interfeysida emas, balki vektorli tarmoq analizatorining ichida bo'ladi. O'lchov jarayonida katta xatolar bo'ladi, shuning uchun mos yozuvlar tekisligini kalibrlash va kalibrlashdan o'tish kerak. , Tizim xatosini bartaraf etish uchun mos yozuvlar tekisligi o'lchangan ob'ektning ikki uchiga o'tkaziladi; aslida, xatoni yo'q qilish jarayoni matematik operatsiya jarayonidir va o'lchovning haqiqiy natijasi - bu o'lchangan ob'ektning haqiqiy xarakterli vektoriga hech qanday aloqasi bo'lmagan xarakteristikadir, bu vektor superpozitsiyasi bilan hosil bo'ladi, agar siz xarakteristikani bilsangiz o'lchov qilingan ob'ekt bilan hech qanday aloqasi bo'lmagan vektor, xatoning ushbu qismini yo'q qilish oson, va ahamiyatsiz omillarni yo'q qilgandan keyin natija haqiqiy o'lchov natijasidir.
Vektorli tarmoq analizatori (VNA) kalibrlash, SOLT kalibrlash va ikkita keng tarqalgan usul mavjud
TRL kalibrlash. SOLTning to'liq inglizcha nomi Qisqa tutashuv, ochiq tutashuv, yuk va uzatishni kalibrlash usullarini anglatuvchi Qisqa yukni uzatishdir. TRLning to'liq inglizcha nomi Transmission Reflection Line bo'lib, bu to'g'ridan-to'g'ri, aks ettirish va uzatish liniyalarining kalibrlash usuli hisoblanadi. Maxsus afzalliklari va kamchiliklari quyidagi jadvalda keltirilgan:
Ikkala kalibrlash usullarining xususiyatlarini taqqoslab, ushbu mavzuni o'rganishda cheklangan
Yuqori darajadagi aniqlik bilan TRL kalibrlash usuli. TRL kalibrlash usuli vektorli tarmoq analizatorining kalibrlash jarayoni uchun nisbatan sodda. Muayyan jarayon uch bosqichdan iborat: to'g'ridan-to'g'ri ulanishni kalibrlash, aks ettirish ulanishini kalibrlash va kechikish liniyasi ulanishini kalibrlash. Ushbu uchta qadam bir-biridan farqsiz ravishda sozlanishi turli xil ulanish usullari. Maxsus kalibrlash jarayoni quyidagicha:
(1) Thru ulanish kalibrlashi (Thru): Aslida, mos yozuvlar tekisligining 1-porti va 2-portini to'g'ridan-to'g'ri ulab, so'ngra quyidagi rasmda ko'rsatilgandek o'lchovni amalga oshirish kerak:
(2) Yansıtıcı aloqa kalibrlashi (Reflect): mos yozuvlar tekisligining o'rtasida katta aks ettirish koeffitsientiga ega bo'lgan yukni kiritish kerak. Eng oson yo'li, quyidagi rasmda ko'rsatilgandek, ikkita mos yozuvlar tekisligini to'g'ridan-to'g'ri uzishdir:
(3) Kechiktirilgan chiziqli ulanishni kalibrlash (Chiziq): Quyidagi rasmda ko'rsatilgandek, ikkita mos yozuvlar samolyotlari o'rtasida sinov qilinayotgan ob'ektning impedansiga mos keladigan elektr uzatish liniyasini ulab o'lchovni bajaring:
Ushbu uch bosqichli kalibrlashdan so'ng, ikkita o'lchov tekisligining o'rta xato qutisidagi xatoni hisoblash mumkin va sinovdan o'tgan ob'ektning haqiqiy sinov natijasini dastlabki sinov natijalari bilan matematik operatsiyalarni bajarish orqali olish mumkin.
Sinov moslamasining dizayni
Sinov moslamasini loyihalashtirishning kaliti - bu tenglikni taxtali uzatish liniyasining yangi tuzilishini tanlash va differentsial impedansni sozlash.
O'rnatish. PCB uzatish liniyasining tuzilishi asosan mikroskop chiziq, chiziqli chiziq va bir tekis boshqariladigan to'lqindan iborat. 2-bobda ushbu tarkibiy xususiyatlarning tavsifiga ko'ra,
lenta chizig'i magnit maydon tarqalishi, impedansni boshqarish yoki shovqinlarga qarshi qobiliyatidan qat'i nazar, yuqori tezlikda ishlaydigan tadqiqot ob'ektlarini sinashda foydalanish uchun juda mos ekanligi aniqlandi.
Mavzuni tadqiq qilishda chiziq chizig'i tuzilishi sinov moslamasining PCB taxtasida uzatish liniyasi sifatida tanlangan.
Ilgari, chiziqli empedansni hisoblash uchun ko'pincha materialning xususiyatlari, qalinligi va chiziq kengligi kabi asosiy parametrlar hisoblash uchun empirik formulaga kiritilgan, ammo empirik formulasi juda to'g'ri emas,
va u hisoblab chiqilgan.
Jarayon juda murakkab va xatolarga yo'l qo'ymaydi. Polar kompaniyasi Polar SI9000 klassik impedansni hisoblash dasturini ishga tushirganidan beri, impedansni hisoblash jarayoni va noqulayligi ancha pasaygan,
shuning uchun ushbu dastur chiziqli empedans dizaynini hisoblash uchun ishlatiladi. USB 3.1 toifa C elektr ulagichining uzatish xususiyatlariga ko'ra, uzatish liniyasining differentsial impedansi 100Ω, bitta uchli impedans esa 50Ω dir. Ushbu shart asosida, quyidagi jadvalda ko'rsatilgandek, chiziq chizig'ining turli xil parametrlari dasturiy ta'minot orqali olinadi.
Haqiqiy testda siz faqat erkak va ayol konnektorlarni ulashingiz va ularni SMA orqali vektorli tarmoq analizatoriga ulashingiz kerak.
Sinov natijalarini ma'lumotlar tahlili
USB 3.1 toifa C elektr ulagichini, sinov moslamasini va vektorli tarmoq analizatorini 5-9-rasmda ko'rsatilgandek ulang, so'ngra elektr konnektorining tegishli parametrlarini sinab ko'ring va o'lchangan natijalarni tahlil qilgandan so'ng, bitta juft differentsial juftlikdan foydalaning batafsil tahlil qilish uchun. Shakl 5-11 - bu differentsial juftlikning o'lchangan TDR xarakterli impedansi va simulyatsiya natijalari o'rtasidagi taqqoslash, 5-12-rasm, 5-13-rasm, 5-14-rasm, 5-15-rasm Bu o'lchangan S parametrlarining taqqoslash jadvali va simulyatsiya qilingan S parametrlari.
Yuqorida keltirilgan qiyosiy tahlillarga ko'ra, sinov natijalari va simulyatsiya natijalari bir-biriga to'liq mos kelmasligi va har doim ham ma'lum darajada xatolik borligi aniqlandi.
Sinov natijalari har doim simulyatsiya natijalari bilan taqqoslaganda yomonroq ishlaydi, ammo qaysi parametr natijasi taqqoslanmasin, test natijasining egri tendentsiyasi har doim simulyatsiya natijasining sinov egri tendentsiyasiga mos kelishini va sezilarli tebranish yo'q.
Xato sabablari quyidagicha tahlil qilinadi:
(1) Insonning noto'g'ri ishlashi va atrof-muhit omillari, ushbu omillar sabab bo'lgan xatolar to'liq bartaraf etilishi mumkin emas, ammo xatolar standart ishlash va tegishli sinov muhitini tanlash bilan kamaytirilishi mumkin.
(2) Elektromagnit simulyatsiya dasturida model juda chiroyli bo'lib, shikastlangan yoki tishlangan ko'rinmaydi, lekin haqiqiy sinovdagi elektr ulagichi bosqichma-bosqich ishlov berish va yig'ish orqali olinadi.
Ishlab chiqarish jarayonida elektr konnektorining uzatish liniyasining kattaligida ba'zi xatolar bo'lishi muqarrar va PIN mutlaqo silliq bo'lishi mumkin emas. Yig'ish jarayonida har bir qismning aşınması va chizishlari mavjud bo'lishi mumkin.
Ko'rinib turibdiki, bu kichik muammolar signalni yuqori tezlikda uzatish jarayonida aks etadi.
(3) Xuddi shunday, elektr aloqasi materiallari muammosi ham ma'lum ta'sirga ega. Simulyatsiya dasturida nuqta ulagichining har bir qismining materiallari bir xil bo'lishi talab qilinadi va materiallarning xususiyatlari ham doimiy sifatida o'rnatiladi, ammo haqiqiy sinovlarda Tanlangan elektr ulagichi materiallarning to'liq bir xil taqsimlanishiga erisha olmaydi, sinov paytida ham moddiy xususiyatlar o'zgarishsiz qolishi mumkin emas.
Ushbu o'zgarishlar test natijalarida ham xatolarga olib keladi.
Ushbu kichik xatolar ham tekshirishni simulyatsiya qilishning ishonchliligiga va elektr konnektorini optimallashtirishga ta'sir qilmaydi. Shuning uchun, natijalarni tahlil qilish asosida ushbu mavzuda ishlatiladigan HFSS elektromagnit simulyatsiya dasturining simulyatsiya natijalari yuqori tezlikda ishlaydigan elektr konnektorlarini loyihalashda haqiqiy va ishonchli bo'lib, ushbu elektr konnektorini optimallashtirish uning talablariga javob berishi kerak. dizayn uzatish tezligi.
xush kelibsiz bizning veb-saytimizga tashrif buyuring:www.kabasi-connector.com
yoki qila olasizaloqato'g'ridan-to'g'ri biz bilan.