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USB同軸線測試的不良分析及經驗分享

隨著USB規格更新到USB 3.2以及USB4,傳輸線的傳輸頻率提升至10Gbps、20Gbps,因應高傳輸效率、低損耗、以及低輻射影響的考慮,傳統Twisted Pair的設計已經無法滿足需求,除了嚴謹的加工方式,更多的製造商是以同軸線作為新一代Type-C傳輸通道。 正規的同軸電纜組成結構分為4層,由中心而外分別是內導體、絕緣層、遮罩層、外被,作為多同軸線的外被大多是以銅箔麥拉為主,加上編織層即為雙遮罩,可以為每條同軸線帶來更好的抗干擾特性。另外,由於同軸電纜對地(編織層)距離的控制較好,因此在高頻傳輸的表現,無論是導通特性(損耗、差共模轉換)或是串擾方面都有較好的表現。 以雙絞線來說,每條銅線本身存在微量電感,此外,當兩條銅線靠近時,彼此間產生電荷效應(電容),而特性阻抗的穩定度(連續性)則是取決於電感、電容的分佈(L0、C0)是否均勻且穩定,因此,參考如下關係式,在決定特性阻抗的時候,可以看到雙絞線除了線芯直徑(d)以及固定絕緣層的介電常(ε)以外,如何控制兩線之間的距離(D)是最重要的。 雙絞線特性阻抗關係式: 而同軸線因為設計結構的關係,控制內外導體(D &d)的一致性相對來說,特性阻抗的掌控上則會比雙絞線來的穩定,而連續且平穩的特性阻抗在S參數上就會有良好的的表現。 同軸線特性阻抗關係式: 組件設計時的特性阻抗控制 在設計時,Type-C Cable Assembly特性阻抗已有Connector Differential 85ohm與Raw [...]