[发明专利]一种高速数字互连部件复杂参数测试的方法

说明书

本发明公开了一种高速数字互连部件复杂参数测试的方法，具体涉及高速数字互连测试技术领域。其解决了现有的高速数字互连部件复杂参数快速测量的不足。该高速数字互连部件复杂参数测试的方法，采用一台多端口矢量网络分析仪，多端口矢量网络分析仪通过电缆连接被测件，具体采用以下步骤：对多端口矢量网络分析仪进行N端口快速校准，使用电子校准件对多端口矢量网络分析仪进行校准，若被测件的端口数是N，则需要对多端口矢量网络分析仪的N个端口进行校准；设置拓扑结构；进行测试连接；最后利用高速数字互连部件测量标准测量应用与效果分析。

技术领域

本发明涉及高速数字互连测试技术领域，具体涉及一种高速数字互连部件复杂参数测试 的方法。

背景技术

由于通信技术的快速发展，高速背板、PCB板、传输线等高速互连部件对高带宽、低延 时数据传输需求也日趋迫切，因此多通道差分网络的传输特性参数测试也是业界的一个热点。 越来越多的工程师开始使用多端口矢量网络分析仪解决高速数字互连部件快速测试的技术难 题。

高速数字互连测试时通常需要按照行业标准对线缆、连接器、背板等部件进行一些特性 参数测试，检测其性能是否能够满足指标要求。高速数字互连部件需要测试的特性参数有很 多种，比如需要测量差分阻抗、插入损耗、回波损耗、近端串扰、远端串扰等参数。然而， 除了上述这些参数外，很多用户还需要对这些基本测量参数数据进行较为复杂的数学运算， 从而得到符合检验标准的特殊参数。例如很多用户需要得到高速数字线缆的插入损耗偏差、 插入损耗均方根等测量参数。对于这些参数的获取，通常需要在测试时对测量得到的插入损 耗数据进行拟合，然后再按照总线标准进行检验是否合格。在总线标准中常用如下的三阶多 项式来拟合插入损耗曲线：

其中，f_b是指高速数字总线支持的最大速率，在总线的标准规范中一般都有标准值，c₀、 c₁、c₂、c₃是多项式系数。在求解多项式系数c₀、c₁、c₂、c₃的方法中，一般是采用最小二乘方法，具体的表达式可写为：

其中，mag(IL_f)是指每个频点对应的插入损耗幅度值。

插入损耗的偏差定义如下：

ILD(f)＝IL(f)-IL_fitted(f)

定义ILD_rms为插入损耗的均方根值，表达式为：

其中，W(f)为加权系数，在总线标准中有具体的定义。

众所周知，高速数字互联部件有很多种，不同的高速数字互连部件测试对应的标准也各 不相同，常用的测试标准有USB Type-C、OIF CEI-25G-LR、PCI-E Gen3、IEEE802.3ap 10GBASE-KX4、IEEE 802.3ba 40GBASE-CR等。例如在OIF CEI-25G-LR高速背板测试方面， 用户需要在一定的频段内测试通道插入损耗曲线是否满足指标要求。因此，用户需要在测量 传输通道插入损耗时设置测量轨迹的上极限值曲线和下极限值曲线，具体计算公式如下所示：

现有的矢量网络分析仪不能直接完成高速数字互连部件复杂参数测试的直接测试，用户 需要开发测试系统软件来实现这些参数的测试。首先，用户需要通过程控的方式完成被测件 的基本S参数或差分S参数的测量。其次，用户需要使用测试系统软件对被测件测量数据进 行二次处理，通过运算得到高速数字互连部件的复杂参数。这一实现方案比较繁琐，实时性 不好，测量效率低，测试系统组建复杂。并且这一方案需要开发程控软件进行测量控制和测 量数据处理，测试系统开发成本高。

发明内容