高速高频同轴测试电缆方案选择介绍

　　在聊如何选择高速高频同轴测试电缆的之前先说一说最近一直在做的一件事情，就因为这件事情才促使我还是想聊一聊这个很多人聊过的话题。

　　最近一直在研究一种大家相对比较陌生的总线，就是Intel和Apple联合开发的一种总线协议----Thunderbolt，中文名称为“雷电”，目前其第三代的产品也已经开始面世，速率达到了40Gbps，所以Thunderbolt的设计要求也比较高，Intel和Apple公司要求只要使用了thunderbolt这种总线协议和接口，就必须要得到授权，授权测试中有一项非常重要的内容就是回波损耗的测试，而且需要整个有源链路进行回波损耗测试，这个对于大多数人来讲都是非常有挑战性的。在测试的时候就需要使用测试线缆，从使用过的测试夹具来看，每一家使用的线缆都不太一样，Intel使用的是SMP接头，Wilder使用的是2.94mm的头，咱们做夹具使用的是3.5mm的接头，这样就导致了我们需要使用不一样的测试线缆连接到测试设备上，这么多的线缆，选择起来就会使我们感到非常的困惑。相信很多工程师也有类似的困惑，所以今天就给各位分享一篇与选择测试线缆相关的文章。

　　如下是在实验桌上随手拿的几根高速测试同轴线缆，4根线缆，分别属于不同的公司，其中有国产的线缆（很有自豪感），也有国际大公司的线缆（自己看看是否能知道是哪家公司的？）。

　　一般大家都觉得线缆都是比较简单的，就是一根铜线外加编织网，然后用塑胶一包，两头加上连接头就完事了，通常这样说的都是“站着说话不腰疼”的童鞋讲的。看完下面的内容，你就知道一根线缆到底有多少东西需要注意的。

　　如下是从专业做高速高频线缆公司的文章中摘的相关参数：

　　特性阻抗

　　驻波比（VSWR）和阻抗一致性

　　损耗

　　额定功率

　　操作电压

　　屏蔽性

　　电容

　　传输速率

　　截止频率

　　脉冲响应

　　自有电缆噪声

　　工作温度范围

　　柔软性

　　环境耐性

　　电缆强度

　　资质&UL认证

　　看看这些，就知道这一根线缆出来到底有多复杂啦。

　　其实对于我们一般的硬件研发人员来讲，我们跟多的是关注线缆电气性能相关的参数，如特性阻抗、驻波比（VSWR）、阻抗一致性、损耗、传输速率、截止频率、屏蔽性。

　　特性阻抗

　　高速高频线缆的特性阻抗一般都是50ohm，也还有其他的特殊用途的线缆，比如75ohm的有线电视和视频线缆。

　　

　　线缆阻抗

　　VSWR和阻抗一致性

　　VSWR反应的就是一致性的问题，在高速信号完整性中，我们通常使用的就是反射系数。线缆的驻波比一般都非常小，高速高频线缆一般都会在1.05以内。

　　

　　驻波比

　　必须要注意的是，由于反射存在，在特定频率的实际输入阻抗可能与点浪的特性阻抗有很大的差别。特定长度点浪的电压驻波比意味着该电缆实际输入阻抗及平均特性阻抗的差别。

　　损耗

　　衰减也即衰减，是指信号随着电缆长度和频率的增加，能量衰减的一个指标。这个损耗主要是由导电性以及介质损耗决定的。一般情况下，电缆越大，导体损耗越小，损耗越小。但是，介质损耗与电缆的大小无关，介质损耗在高速高频的时候起着主要作用。

　　

　　线缆的插入损耗

　　在损耗中，还有一个点需要引起大家的注意，就是损耗的一个稳定性。这个稳定性并不是说损耗一直不变，而是说损耗在某一个频率点需要保持不变。一般，具有编制层结构的电缆其损耗会随着时间或弯折次数的增加而增大。所以我们通常在买线缆的时候都会问供应商是不是稳幅稳相的线缆，就是为了防止在测试的过程中出现数值的波动和变化。

　　

　　线缆的回波损耗

　　传输速率

　　高速高频电缆的传输速率主要由内外导体间绝缘材料的介电常数决定。这与大家所熟知的PCB上信号传播速率是一样的意思。这个要区别于信号的传输速率。

　　屏蔽性

　　电缆的屏蔽性主要代表的是其信号不要受外界的干扰，也不要让信号干扰外界。我们也把电缆的屏蔽性叫做隔离度。

　　截止频率

　　通俗的理解就是电缆可以在不影响信号传输时的最高带宽频率。

　　柔软性

　　这个虽然与电气性能没有太多的关系，但是还是要讲讲这个。柔软性对于我们测试来讲非常重要，因为要是线缆太硬了的话，就会使我们的测试系统不容易放稳，也很容易损坏测试夹具。但是目前看到的高速线缆就没有非常软的。

　　这里没有解释的其它参数并不是说对我们高速高频来讲不重要，比如环境的耐性和工作的温度，这个在我们需要进行高低温测试时就非常的重要，如果线缆在80℃的情况下形态发生变化了，就会完全改变我们的测试结果。

　　总之，对于高频和高频测试线缆的选择一定要满足：不使我们的测试结果受线缆的影响。这其实也是我们搭建测试系统时需要保证的。