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【】数字工程师要掌握的射频知识连载(二)时间:2023-10-20 10:25:57
本文摘要:通过前面的研究我们告诉数字信号的频谱是产于很长的,其最低的频率分量范围主要各不相同信号的上升时间而某种程度是数据速率。

通过前面的研究我们告诉数字信号的频谱是产于很长的,其最低的频率分量范围主要各不相同信号的上升时间而某种程度是数据速率。当这样高带宽的数字信号在传输时,所面对的第一个挑战就是传输地下通道的影响。  确实的传输地下通道如PCB、电缆、背板、连接器等的比特率都是受限的,这就不会把完整信号里的高频成分销很弱或几乎滤掉,高频成分遗失后在波形上的展现出就是信号的边沿变缓、信号上经常出现过冲或者波动等。  另外,根据法拉第定律,变化的信号跳变不会在导体内产生涡流以抵销电流的变化。

电流的变化速率就越慢(对数字信号来说相等于信号的下降或下降时间越高),导体内的涡流就越反感。当数据速率超过大约1Gb/s以上时,导体内信号的电流和感应器的电流基本几乎抵销,清净电流仅有被容许在导体的表面上流动,这就是趋肤效应。趋肤效应不会减小损耗并转变电路电阻,电阻的转变不会转变信号的各次谐波的振幅关系,从而导致信号的杂讯。

  除此以外,最常用来生产电路板的FR-4介质是玻璃纤维编织成的,其均匀分布性和对称性都较为劣,同时FR-4材料的介电常数还和信号频率有关,所以信号中有所不同频率分量的传输速度也不一样。传输速度的有所不同不会更进一步转变信号中各个谐波成分的振幅关系,从而使信号更为好转。  因此,当高速的数字信号在PCB上传输时,信号的高频分量由于损耗不会被销弱,各个有所不同的频率成分不会以有所不同的速度传输并在接收端再行变换在一起,同时又有一部分能量在电阻不倒数点如过孔、连接器或线宽变化的地方产生多次光线,这些效应的人组都会相当严重转变波形的形状。

要对这么简单的问题展开分析是一个相当大的挑战。  值得注意的一点是,信号的幅度波动、下降/下降时间的转变、传输时延的转变等很多因素都和频率分量有关,有所不同频率分量受到的影响是不一样的。

而对数字信号来说,其频率分量又和信号中传输的数字符号有关(比如0101的码流和0011的码流所代表的频率分量就不一样),所以有所不同的数字码流在传输中受到的影响都不一样,这就是码间阻碍ISI(inter-symbolinterferenceISI)。


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