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(lián)網(wǎng)

電子玩家/文

這是一個出現(xiàn)在無線基站應(yīng)用上的案例。無線基站的射頻單

元,是一個由收發(fā)信板、功放、電源和雙工器組成的系統(tǒng),它一

般由收發(fā)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(fā)生在射頻單元這個系統(tǒng)內(nèi)。

首先,功放的質(zhì)量做得不盡如人意,在某些個體上會發(fā)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(dāng)麥克風(fēng)

靠近處于同一音響系統(tǒng)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(fā)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(fā)射信號的波長正好處于同一數(shù)量級,同時,走線上的速率和

發(fā)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:

圖 21 功放關(guān)閉時的光模塊輸出眼圖

圖 22 功放打開時的光模塊輸出眼圖

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(jié)果是導(dǎo)致系統(tǒng)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(yīng)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(xù)。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(cè)打適當(dāng)?shù)牡剡^孔,可以起到很好的屏蔽效果。至于過

孔對阻抗的影響,曾經(jīng)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(dāng)然,是否可行,記

得要仿真確定。

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