R&S®ZNB를 사용하여 고속 디지털 신호 라인에서 정밀 측정

데이터 속도가 계속해서 증가함에 따라 사용하는 고속 디지털 설계와 구성부품의 신호 무결성 측면이 더욱더 까다로워지고 있습니다. 특히 높은 데이터 레이트에서 커넥터, 케이블, PCB 등의 패시브 구성요소 테스트에 기존 TDR(Time Doman Reflectometry) 셋업 대신 VNA(Vector Network Analyzer)가 사용되는 사례가 증가하고 있습니다. 이 분야에서는 사용자에게 정확도, 속도, ESD 견고성을 제공하는 VNA를 가장 선호합니다.

목표

최대 20GHz PCB에서 고속 디퍼런셜 신호 라인을 검증하기 위한 R&S®ZNB20 셋업

PCB에서 디지털 고속 신호 구조를 검증하는 등의 작업을 수행할 때에는 프로브, 프로브 패드, Via, 리드인, 리드아웃의 영향 없이 특정 레이어에서 측정을 수행해야 합니다. 이를 위해 정확한 디임베딩 알고리즘을 사용하여 측정 시 이러한 효과를 계산 및 제거하고 해당 영역의 결과만 얻어야 합니다.

테스트 솔루션

아래 셋업은 최대 20GHz PCB에서 고속 디퍼런셜 신호 라인을 검증하는 예제입니다. 테스트 셋업의 기본은 R&S®ZNB20 4포트 VNA입니다. 해당 디임베딩 툴(예: R&S®ZNB20에서 Delta-L, Delta-L+, PacketMicro SFD(Smart Fixture Deembedding) 또는 taiTec ISD(In-Situ Deembedding)를 직접 실행할 수 있어 외부 PC가 필요하지 않습니다.

측정할 실제 신호 트레이스 이외에도, PCB 테스트 쿠폰에는 일반적으로 이 디임베딩 속도를 단축해 주는 짧은 신호 트레이스가 포함되어 있습니다. 이러한 신호 트레이스에 R&S®ZNB20을 연결하는 데 디퍼런셜 PCB 프로브(예: PacketMicro 제품)를 사용합니다.

테스트 셋업

프로세스 자동화

테스트 절차 단계

이 절차를 간소화하고 운용자에게 테스트 단계를 안내하기 위해 테스트는 일반적으로 소프트웨어를 통해 자동화됩니다. 왼쪽의 스트린샷은 이 테스트 절차의 3단계의 예를 보여줍니다.

  • 디임베딩의 2xthru(쇼트) 구조 측정, 결과는 왼쪽 열에 표시
  • 전체(롱) 구조 측정, 결과는 가운데 열에 표시
  • 선택한 디임베딩 방법을 기준으로 하는 영역의 계산, 결과는 오른쪽 열에 표시

2xthru(쇼트) 및 전체(롱) 측정에 대해 두 프로브의 임피던스 대비 시간이 삽입 손실 위에 표시되어 있습니다. 여기에서 프로브를 재조정해야 하는지 여부를 쉽고 빠르게 식별할 수 있습니다.

아이 다이어그램

주파수 및 시간 도메인에 아이 다이어그램 및 측정값을 동시 표시합니다.

추가 조사가 필요할 경우 R&S®ZNB-K20 옵션을 사용하여 해당 영역의 아이 다이어그램을 분석할 수 있습니다. 이 옵션을 사용하면 아이 다이어그램에서 엠퍼시스, 노이즈, 지터, 이퀄라이제이션의 효과를 검증할 수 있습니다. 또한 PASS/FAIL 탐지 및 통계 결과가 포함된 마스크 테스트를 추가 제공합니다.

결론

R&S®ZNB는 PCB에서 디지털 고속 신호 구조를 테스트하는 데 필요한 모든 기능을 제공합니다. 프로브, 프로브 패드, Via, 리드인, 리드아웃의 효과를 제거하기 위한 추가 디임베딩 툴을 기기에 설치할 수 있습니다.

주문 정보      
구분 수량 타입 주문 번호
벡터 네트워크 분석기      
벡터 네트워크 분석기, 4포트, 100 kHz ~ 20 GHz, PC 3.5 커넥터 1 R&S®ZNB20 1311.6010.64
시간 도메인 분석 1 R&S®ZNB-K2 1316.0156.02
확장 시간 도메인 분석 1 R&S®ZNB-K20 1326.8072.02
교정 유닛 또는 교정 키트      
교정 유닛, 10 MHz ~ 24 GHz, 4포트, 3.5 mm (f) 1 R&S®ZV-Z52 1164.0521.30
교정 키트, 50 Ω, 0 Hz ~ 24 GHz, 3.5 mm (m/f) 1 R&S®ZV-Z235 5011.6542.02
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