高速信號走線受干擾引起的誤碼率攀升的案例分析

2017-05-11  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

高速信號走線受干擾引起的誤碼率攀升的案例分析

這是一個出現在無線基站應用上的案例。無線基站的射頻單

元,是一個由收發信板、功放、電源和雙工器組成的系統,它一

般由收發信板通過光纖或高速背板與基帶通信。在這個案例中,

EMC 的問題就發生在射頻單元這個系統內。

首先,功放的質量做得不盡如人意,在某些個體上會發生嚴重

的自激。(如果你不明白什么是自激,那么請想象一下當麥克風

靠近處于同一音響系統的高功率喇叭時,得到的那種激蕩回旋的

聲音,“自激”的概念大抵如此)這樣一來, EMC 三要素中的干

擾源便有了。

其次,收發信板上從光模塊到 SERDES 的這一段走線,是一

段裸露在單板外的微帶線,它的位置正對著功放,它的長度與功

放發射信號的波長正好處于同一數量級,同時,走線上的速率和

發射頻率都是GHz級別的。這樣,高速走線作為受擾體的條件也

形成了。

空間輻射就是這套干擾機制中的傳播途徑。

我們來看看走線上的眼圖,在無干擾和有干擾時的巨大差異:

可以看到,功放打開時的眼圖基本已模糊不清,這樣的直接

結果是導致系統的誤碼率攀升,影響正常的通信功能。對于 GHz

以上的高速串行總線,一般認為應該盡量走微帶線,因為這樣得

到的延時更短,而且可以避免過孔帶來的阻抗不連續。但出于

EMC 的考慮,則走帶狀線更加合適。在走線層上下分配地層,并

在走線兩側打適當的地過孔,可以起到很好的屏蔽效果。至于過

孔對阻抗的影響,曾經對比過2GHz 的時鐘,在微帶線和帶

狀線下的信號完整性,并沒有明顯的差距。當然,是否可行,記

得要仿真確定。

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