一种25Gbps背板和光模块接口的信号完整性设计

发布时间：2023-04-10 04:17

　　互联网、云运算、大数据和5G通信在近几年的蓬勃发展,加速推动了通信网络基础设施的建设,也明显加剧了电子通信设备行业的竞争。数据中心的计算、存储和网络性能的提升已经成为应对这些发展趋势提高基础服务能力的关键。从10Gbps到25Gbps随着信号速率的提升,高密度、高速率以太网交换机和路由器等通信设备的设计难度增大。一方面需要保证系统的可靠性,另一方面对于成本的控制更加严苛。高速信号经过长距离和高损耗通道的传输,由于损耗、反射和串扰等因素的影响,信号质量将严重失真从而降低系统可靠性。解决信号失真问题、确保信号正确和完整地传输是其中的重点和难点,25Gbps高速总线的信号完整性问题已经成为目前国内外许多企业和研究机构争相突破的课题。本文所研究的方向是25Gbps高速系统中信号完整性设计,是为了解决背板系统和光模块接口以低成本方案实现的问题。首先介绍信号完整性理论中的重点和难点部分,包括介质材料的频变特性、S参数无源性和因果性检查算法和高速数字常用的均衡技术,并且设计了一款专门用于高速无源通道性能和最优均衡参数计算的工具。其次研究了影响25G背板无源通道的主要因素,包括PCB材料的特性、过孔和...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 25G高速系统研究现状
        1.2.2 信号完整性研究现状
    1.3 本文主要工作
    1.4 论文的内容及结构
第二章 信号完整性理论
    2.1 传输线理论
        2.1.1 铜箔趋肤效应和粗糙度
        2.1.2 材料频变特性及损耗
    2.2 S参数模型
        2.2.1 无源性检查
        2.2.2 因果性检查
    2.3 均衡器
        2.3.1 前向反馈均衡
        2.3.2 连续时间线性均衡
        2.3.3 判决反馈均衡
    2.4 高速通道分析工具设计
    2.5 本章小结
第三章 背板系统的信号完整性设计
    3.1 无源通道分析
        3.1.1 板材特性研究及传输线建模
        3.1.2 过孔建模和优化
        3.1.3 AC耦合电容焊盘脚本建模
        3.1.4 建立通道和无源分析
    3.2 CHANNEL OPERATING MARGIN(COM)分析
    3.3 有源信号仿真
        3.3.1 信号眼图和误码分析
        3.3.2 实验设计分析眼图
    3.4 本章小结
第四章 光模块接口的信号完整性设计
    4.1 设计方案分析
        4.1.1 无源通道分析
        4.1.2 有源信号仿真
    4.2 系统测试验证
        4.2.1 CAUI-4接口一致性测试
        4.2.2 FPGA接收眼图测试
    4.3 本章小结
第五章 总结及展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 下一步工作展望
致谢
参考文献



本文编号：3788310