高速信号走线受干扰引起的误码率攀升的案例分析

2017-05-11 by:CAE仿真在线来源:互联网

电子玩家/文

这是一个出现在无线基站应用上的案例。无线基站的射频单

元,是一个由收发信板、功放、电源和双工器组成的系统,它一

般由收发信板通过光纤或高速背板与基带通信。在这个案例中,

EMC 的问题就发生在射频单元这个系统内。

首先,功放的质量做得不尽如人意,在某些个体上会发生严重

的自激。(如果你不明白什么是自激,那么请想象一下当麦克风

靠近处于同一音响系统的高功率喇叭时,得到的那种激荡回旋的

声音,“自激”的概念大抵如此)这样一来, EMC 三要素中的干

扰源便有了。

其次,收发信板上从光模块到 SERDES 的这一段走线,是一

段裸露在单板外的微带线,它的位置正对着功放,它的长度与功

放发射信号的波长正好处于同一数量级,同时,走线上的速率和

发射频率都是GHz级别的。这样,高速走线作为受扰体的条件也

形成了。

空间辐射就是这套干扰机制中的传播途径。

我们来看看走线上的眼图,在无干扰和有干扰时的巨大差异:

图 21 功放关闭时的光模块输出眼图

图 22 功放打开时的光模块输出眼图

可以看到,功放打开时的眼图基本已模糊不清,这样的直接

结果是导致系统的误码率攀升,影响正常的通信功能。对于 GHz

以上的高速串行总线,一般认为应该尽量走微带线,因为这样得

到的延时更短,而且可以避免过孔带来的阻抗不连续。但出于

EMC 的考虑,则走带状线更加合适。在走线层上下分配地层,并

在走线两侧打适当的地过孔,可以起到很好的屏蔽效果。至于过

孔对阻抗的影响,曾经对比过2GHz 的时钟,在微带线和带

状线下的信号完整性,并没有明显的差距。当然,是否可行,记

得要仿真确定。

电子玩家/文

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