为什么用网络分析仪做信号完整性测量需要PLTS软件？

　　现在越来越多的工程师都在用4端口高性能矢量网络分析仪进行高速背板、高速数字电缆、高速连接器、高速PCB的信号完整性测量和分析。因为这些高速互连的信号速率大都高于3.125Gbps.

如果这些类型的高速互连的信号速率低于2.5Gbps,一般用差分阻抗参数即可表征，用时域反射计TDR进行测量和分析即可满足要求。但当信号速率高于3.125Gbps后，达到6.25Gbps,甚至10Gbps,甚至25Gbps后，阻抗参数模型过于简化，不足于表征高速互连性能，混合模式S参数则可以精确的像衡量微博系统一样来衡量高速互连的性能。

这时候4端口高性能网络分析仪就成为一个必不可少的工具，不论是服务器，通讯设备研发者，还是国防军工系统研发者。

这些研发工程师一般会使用各种仿真分析软件，所以很多人认为购买4端口高性能网络分析仪足够，不需要多花2万多美金购买PLTS软件，因为他们认为仿真分析软件如ADS已经具备PLTS的功能。

在仿真分析方面，仿真分析软件确实可以替代PLTS,如：TDR参数的转换，眼图/模板的仿真等。但是对于增强测试精度和便捷性方面，仿真分析软件是没法替代PLTS的，特别是用于高速背板测量时。测量高速背板时，校准是非常复杂的，同时又是特别重要的。

图1是典型的高速背板，两边插的是测试夹具，用于连接测试仪器，如4端口网络分析仪。要想精确衡量高速背板的性能，需要把两边的测试夹具的影响去掉，这是一件艰难的而重要的工作。

图1. 高速背板及其测试夹具

校准的方法和精度如图2所示。对于高速背板的测量，时域门，端口延伸，参考面校准，归一化校准精度都不能满足测试要求。用SOLT则只能校准到SMA连接器处，也不能满足测试背板性能的要求，因为测试结果包括夹具的影响。

所以，可用的方法是TRL（或变种的LRM），去嵌去或自动夹具移除。TRL校准采用者较多，但是准确设计TRL校准夹具是一件困难的事情。去嵌入，需要提供夹具的S参数，这个S参数测试同样比较困难，一般只能用仿真软件提取，但是精度又会降低。自动夹具移除方法比较简单，但是只有PLTS软件才能提供。

图2. 校准方法和校准精度

针对这种需求，PLTS提供一个5XP选件，即提供校准方法和指南帮助用户进行高速背板等高速互连的精确测量，主要包括下面3个方面。

1、TRL校准指南。

提供一步步详细的指引，帮助用户详细设计TRL校准夹具，并且当用户的TRL校准夹具制造后，验证制造的夹具是否满足要求。

图3. TRL校准夹具设计指南

2、差分串扰校准指南。

移除测试夹具的两根差分线内的串扰是一件非常困难的事情。这个工具就是帮助用户一步步移除两根线间耦合所导致的测量误差。

图4. 差分线间耦合校准指南

3、自动夹具移除。

自动夹具移除时PLTS独创的一个快速而且精度较高的校准方法。只要把两个夹具对接一下，即可把夹具的影响去除。但是需要2个夹具的SDD21参数比较接近，才能保证测试精度。

图5. 自动夹具移除

小结：

进行高速背板、高速PCB、高速数字电缆、高速数字连接器等高速互连的设计，需要用4端口高性能网络分析仪精确测量其性能参数，PLTS软件在校准方面做了很多的前期工作，使得成为一个必不可少的工具，帮助工程师进行精确的测量和后端分析。