上集文章中,我們簡單闡述了此次實驗的測試目的及流程,本集將為大家介紹De-embedding file的選用、測試結果以及在不同溫度時高頻特性的改變趨勢。
實際測試結果
Summary-Insertion Loss Waveform
下表5記錄了3pcs樣品的Insertion Loss Delta區間可看出,85℃下執行測試,若使用85℃存的補償檔,其資料與常溫所測雷同,因此後續內容中以85℃補償檔與常溫資料進行比較。

表5- 3Pcs Sample Insertion Lass Total Delta 資料來源: Allion

圖3- Example insertion loss waveform 資料來源: Allion

Summary-Impedance Waveform
Mated Connector Impedance穩定,差異約0.2ohm(如圖4所示),不過因此次待測物為小型連接器,若是連接器端子較長,資料會有微幅差異。

圖4- Example Characteristic Impedance Waveform 資料來源: Allion

Summary-Crosstalk Waveform
在Crosstalk的部分,兩者趨勢皆相同(如圖5所示):
1. 5GHz內波形抖動幅度差異
2. 特性震盪偶有些微位移
這是連接器在Mated的狀態下,端子材料因升溫膨脹所引起的不穩定,唯因上述2點造成資料上(如下表6)出現幾個較大差異(如圖6所示)。

表6- 3Pcs Sample Crosstalk Total Delta資料來源: Allion

图5- Example crosstalk waveform资料来源: Allion


圖6- Examples of crosstalk waveform differences 資料來源: Allion

Summary-Get iPar
經過軟體轉換後,綜合計算參數的差異很小:
△ ILfit @ 2.5GHz~15GHz Max. Delta <0.15dB
△ Integrated Return Loss (IRL)/ Integrated multi-reflection (IMR) Max. Delta <0.5dB
△ Differential to common mode conversion (SCD21) Max. Delta< 1.5dB
△ Integrated Crosstalk Max. Delta< 1dB
△ U2 & SS Pair Crosstalk Max. Delta< 0.15dB
表7-3Pcs Sample GetiPar Total Delta 資料來源: Allion

結論
當進行升溫測試時,PCB Trace(Length:3cm/ Width:10mil)于高低溫時的特性趨勢如下:
 Impedance:溫度越高阻抗越低;溫度越低阻抗越高
△ Insertion Loss;溫度越高衰減越大
△ Return Loss (下述頻率隨PCB Trace長度變化):
    ▿ 
Before 100MHz溫度越高反射越大(若Trace長度為6cm時變化頻段則為Before 70MHz)
    ▿ 100MHz~5GHz溫度越低反射越大(若Trace長度為6cm時變化頻段則為70MHz~5GHz)
    ▿ 5GHz~20GHz溫度越低反射越大(差異不多)

因此我們可以知道,在不同的溫度變化中,板子對於整體特性的影響是不容小覷的,在高溫環境下進行測試,卻使用不對等的補償參數進行校準,會導致整個測試結果的失真(如下表8):

表8- DUT在常溫以及85℃時(皆使用常溫補償)Insertion Loss的Max Delta 資料來源: Allion

這些差異包含了待測物的特性變化以及Fixture的不完全補償,若純粹想取得DUT在不同溫度下的特性表現,應在相對應溫度下進行補償校準,如需瞭解包含系設備走線以及待測物在不同工作溫度時的特性表現,百佳泰也可以協助客戶規劃相對應的Layout以及需求,為客戶解答產品性能以及溫度測試規劃的各種疑問。
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