作者：羅德與施瓦茨中國 應用工程師徐金

#PART 1

高速眼圖測試中的去嵌問題

在高速數(shù)字通信系統(tǒng)中，信號的完整性和質量是至關重要的。為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性，工程師們經(jīng)常需要借助各種測試工具和技術來分析和評估信號質量。其中，高速信號眼圖測試就是一種非常有效和常用的方法。

“眼圖”是一種通過示波器顯示的高速數(shù)字信號的時域波形圖，它得名于其形狀類似于人眼的開口。眼圖能夠直觀地展示數(shù)字信號的多個關鍵參數(shù)，如幅度、時間間隔、抖動、噪聲等，從而幫助工程師快速判斷信號質量的好壞。

高速信號眼圖測試的基本原理是，通過示波器捕捉并顯示高速數(shù)字信號在一段時間內的波形。示波器的高采樣率和寬帶寬能夠確保捕捉到信號中的高頻成分和快速變化。在眼圖上，每個數(shù)字比特都對應一個“眼睛”的張開和閉合。如果信號質量良好，眼圖的“眼睛”會張開得比較大，且形狀規(guī)則；反之，如果信號受到噪聲、抖動或失真等因素的影響，眼圖的“眼睛”會變小、變形甚至閉合。

眼圖測試的優(yōu)點在于它能夠提供豐富的信息，幫助工程師全面了解信號的質量與性能。例如，通過眼圖可以觀察到信號的幅度是否穩(wěn)定、時間間隔是否均勻、是否存在抖動或漂移等問題。此外，眼圖還可以用于評估信號的噪聲容限和誤碼率等關鍵指標。

去嵌/去嵌入（De-embedding）技術是微波測量的重要技術之一，主要目的是消除寄生元件、部件對實際被測器件(DUT)的影響。為了確保測量值為實際被測器件的本身特性，必須進行去嵌（De-embedding）。

高速測試系統(tǒng)中用到的夾具/線纜/連接器等都會對測試數(shù)據(jù)造成影響，測試值永遠不等于真實值。為了最大限度的減少測試值與真實值之間的差別，可以使用示波器的去嵌及實時去嵌功能，以消除夾具/線纜/連接器等對真實信號造成的影響。

以USB3.2高速串行差分信號測試為例，USB3.2 Gen1速率5Gbps、USB3.2 Gen2速率高達10Gbps，測試時需要使用到SMA線纜、adapter及測試夾具，盡量無損的傳輸5Gbps或10Gbps的高速串行差分信號。

當信號速率非常高，且指標要求非常嚴格，則夾具/線纜/連接器等的使用就會給信號測量帶來非常明顯的影響。測試就需要通過去嵌（De-embedding）的方法來消除夾具/線纜/連接器等對信號造成的影響。

#PART 2

使用R&S示波器的實時眼圖

1、去嵌（De-embedding）之前，需要提前獲取夾具/線纜/連接器等的S參數(shù)

獲得夾具/線纜/連接器等的S參數(shù)，可以通過R&S的矢量網(wǎng)絡分析儀VNA（eg：ZNA/ZNB/ZND等）測試直接得到，相應的文件格式為s2p/s4p。

圖1 使用R&S的ZNB20矢量網(wǎng)絡分析儀測試“SMA線纜（ZA17）”及“SMA線纜+6dB衰減器”（圖中紅框部分）的S參數(shù)（兩根SMA線纜長度不同，造成差分信號正負級延遲不同；且連接了6dB衰減器，使得差分信號的幅度有50%的衰減）

圖2 矢網(wǎng)測試得到的s2p文件， 其中：“SMA線纜（ZA17）”的s2p文件為：ZA17_s2p.s2p

“SMA線纜+6dB衰減器”的s2p文件為：ATT_cable_s2p.s2p

2、利用示波器中的實時去嵌功能實現(xiàn)對夾具/線纜/連接器等進行去嵌（De-embedding）

將夾具/線纜/連接器等的S參數(shù)文件導入到R&S RTP示波器中，以實現(xiàn)對夾具/線纜/連接器等的實時去嵌。

圖3  R&S RTP示波器去嵌界面

圖4  R&S RTP示波器去嵌，參數(shù)配置界面（2根單端信號轉差分信號）設置了“線纜”和“連接器（ZA16）”兩個去嵌

#PART 3

R&S RTP示波器實時去嵌（Realtime De-embedding）示例