Keysight 高频高速 PCB 测试解决方案

Keysight 高频高速 PCB 测试解决方案

解决方案概述

Keysight高频高速 PCB测试

PCB 解决方案概述

随着数字系统数据速率的提高（受消费者对更快的互联网连接、视频点播和更多连接设备的需求驱动），导致对高速互连/PCB 信号完整性的期望值更高。PCB 制造商需要解决更高频率的信号完整性问题。阻抗和通道损耗测试是高速 PCB 的基本测试要求。

 

  1. 作为大批量制造测试的一部分，PCB 制造商需要准确和高效的方法来测量阻抗变化并监控 PCB 的损耗。
  2. 系统设计人员 需要生成通道的准确模型，包括 VIA（过孔）和传输线路，以便进行高级仿真，减少仿真结果与实际测量之间的偏差。
  3. PCB 原材料和层压材料供应商 需要测量材料的介电特性，并在其规格表中提供材料的特性参数，频率高达毫米波范围，以保持竞争力。

 

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Keysight 为 PCB 原材料供应商、PCB 层压材料供应商、PCB 制造商和系统制造商提供各种解决方案，包括传输线仿真、阻抗测量、Delta-L 损耗测试以及 Dk/Df 参数提取（Dk = 介电常数和 Df = 损耗因子）。

 

 

Keysight 解决方案概述

Keysight 提供各种矢量网络分析仪，具有频率、性能和功能多样性，可满足您的个性化测量需求。

  • ENA 系列是降低测试成本的理想之选，其频率覆盖达到 53 GHz 并支持多达 4 端口测量。
  • PNA 系列作为最先进的、集成的和灵活的 矢量网络分析仪，提供无与伦比的卓越指标与功能。它支持高达 70 GHz 或高达 1.5 THz 的扩展器。
  • Keysight 的网络分析仪 与测试方案合作伙伴的 TDR 探头、Delta-L 探头和测试软件一起，提供完整的 PCB 解决方案，以满足从材料选择到板材小批量抽测到大批量全检等 PCB 行业需求。Keysight N1500A 材料测量套件通过矢量网络分析仪，简化了材料测试过程。各种类型的测量，如传输线和自由空间，拱形反射，谐振腔和同轴探头等，都是可用的选项。谐振腔方法使用网络分析仪测量谐振腔夹具的谐振频率和 Q 值，先是空载，再加载待测样品，然后可以从这些测量中计算 Dk/Df 值。

 

 

Dk/Df 设计模拟和调试解决方案

ADS 软件 Dk/Df 测量功能随着系统复杂性和速率（6G、10G、12G、15G、25G、28G、32G 等）的快速提升，系统设计者不能再依赖过往的经验进行模糊设计，通过不断调试来实现系统预期性能。系统设计者必须依靠先进的仿真系统来优化输电线路设计，达到系统性能要求。要做到这一点，第一个先决条件是模型的准确性。准确的通道模型（如 VIA 或传输线路）非常重要，而这又需要准确的 Dk 和 Df 模型。

 

因此，能够向系统设计者提供准确的 Dk 和 Df，将赋予 PCB 制造商更大的竞争优势。即使系统变得越来越复杂和速度更高，所提供的 Dk/Df 也必须准确。否则，设计模拟与实际测量之间的偏差会随着频率的增加而逐渐增加，并最终导致系统失效。

 

 

批量阻抗测试的解决方案

ENA-TDR 阻抗测量

传统上，TDR 示波器因其设置快速且易于使用而用于时域测量。随着数字系统数据速率的提高，时域和频域分析的结合对于确保 PCB 性能变得非常重要。带 S93011B 的 Keysight ENA 系列网络分析仪（带 TDR 的增强时间域分析）可同时进行时域分析、频域分析和眼图分析。网络分析仪对 PCB 频率特性进行测量，并使用逆傅里叶变换来计算时域结果。TDR 测试设置向导引导您完成所有必须的步骤，使测试通道的校正和测试参数的设置简单准确。

 

 

Keysight E5080B ENA 矢量网络分析仪

  1. 用于高速 PCB 测试的一个盒式解决方案
  2. 增强的时间域分析 （S96011B） ，操作界面和使用习惯与传统 TDR 示波器相似
  3. AFR （S96007B） 提供引导向导，以消除夹具在测量中的效果
  4. 针对 ESD 具有高可靠性

 

Keysight N1021B 差分 TDR 探头

  1. 18 GHz 带宽
  2. 100 ohm 特性阻抗
  3. 可调间距: 0.0 to 2.54 mm
  4. 方便 PCB 板内阻抗量测

 

 

Keysight N4433D RF ECal 电子校准件

  1. 精密 4 端口，高精确度电子校准件
  2. 覆盖 DC/300 kHz 至 26.5 GHz
  3. 快速，简便，准确的 4 端口校准

 

 

高频高速损耗测试

A．Delta-L 损耗测试

Delta-L 是英特尔为描述 PCB 电气性能而引入的测量方法。

Delta-L 损耗测试方案能够

  1. 高效表征 PCB 损耗
  2. 帮助设计人员选择合适的 PCB 材料
  3. 方便 PCB 损耗的批量测试

 

 

随着 PCB 以更快的速度和高频运行，通道损耗已成为高速链路设计的瓶颈。因此，PCB 行业需要准确、高效的方法来评估和检测 PCB 的损耗。有许多损耗测试方法已经开发并被业界采用。Delta-L 是一种新兴方法，它使用 VNA 获取 PCB 传输线的 S 参数，然后通过后处理程序，消除 VIA 和探头的影响来实现准确的损耗测量。

 

Keysight 与解决方案合作伙伴共同提供高效、快速的测试解决方案，可以实现高达 40GHz 的 Delta-L4.0 损耗测试。

 

Keysight ENA/PNA 矢量网络分析仪

  1. 宽频覆盖到 53 GHz （ENA） 和 67 GHz （PNA）
  2. 高达 1.5 THz 的扩频器 （PNA）
  3. 支持多达 4 个端口测量
  4. 使用定制软件和合作伙伴的多种探头，实现 Delta-L 4.0 测量

 

 

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