环境温度变化对于连接器高频特性的影响(下)

在上集文章中，我们简单阐述了此次实验的测试目的及流程，本集将为大家介绍De-embedding file的选用、测试结果以及在不同温度时高频特性的改变趋势。
实际测试结果
Summary-Insertion Loss Waveform
下表5记录了3pcs样品的Insertion Loss Delta区间可看出，85℃下执行测试，若使用85℃存的补偿文件，其数据与常温所测雷同，因此后续内容中以85℃补偿文件与常温数据进行比较。

表5- 3Pcs Sample Insertion Lass Total Delta　资料来源: Allion

图3- Example insertion loss waveform　资料来源: Allion

Summary-Impedance Waveform
Mated Connector Impedance稳定，差异约0.2ohm(如图4所示)，不过因此次待测物为小型连接器，若是连接器端子较长，数据会有微幅差异。

图4- Example Characteristic Impedance Waveform　资料来源: Allion

Summary-Crosstalk Waveform
在Crosstalk的部分，两者趋势皆相同(如图5所示)：
1. 5GHz内波形抖动幅度差异
2. 特性震荡偶有些微位移
这是连接器在Mated的状态下，端子材料因升温膨胀所引起的不稳定，唯因上述2点造成数据上(如下表6)出现几个较大差异(如图6所示)。

表6- 3Pcs Sample Crosstalk Total Delta　资料来源: Allion

图5- Example crosstalk waveform　资料来源: Allion

图6- Examples of crosstalk waveform differences　资料来源: Allion

Summary-Get iPar
经过软件转换后，综合计算参数的差异很小：
△ ILfit @ 2.5GHz~15GHz Max. Delta <0.15dB
△ Integrated Return Loss (IRL)/ Integrated multi-reflection (IMR) Max. Delta <0.5dB
△ Differential to common mode conversion (SCD21) Max. Delta< 1.5dB
△ Integrated Crosstalk Max. Delta< 1dB
△ U2 & SS Pair Crosstalk Max. Delta< 0.15dB

表7-3Pcs Sample GetiPar Total Delta　资料来源: Allion

结论
当进行升温测试时，PCB Trace(Length:3cm/ Width:10mil)于高低温时的特性趋势如下：
△ Impedance：温度越高阻抗越低；温度越低阻抗越高
△ Insertion Loss：温度越高衰减越大
△ Return Loss (下述频率随PCB Trace长度变化)：
▿ Before 100MHz温度越高反射越大(若Trace长度为6cm时变化频段则为Before 70MHz)
▿ 100MHz~5GHz温度越低反射越大(若Trace长度为6cm时变化频段则为70MHz~5GHz)
▿ 5GHz~20GHz温度越低反射越大(差异不多)

因此我们可以知道，在不同的温度变化中，板子对于整体特性的影响是不容小觑的，在高温环境下进行测试，却使用不对等的补偿参数进行校准，会导致整个测试结果的失真（如下表8）:

表8- DUT在常温以及85℃时(皆使用常温补偿)Insertion Loss的Max Delta　资料来源: Allion

这些差异包含了待测物的特性变化以及Fixture的不完全补偿，若纯粹想取得DUT在不同温度下的特性表现，应在相对应温度下进行补偿校准，如需了解包含系设备走线以及待测物在不同工作温度时的特性表现，百佳泰也可以协助客户规划相对应的Layout以及需求，为客户解答产品性能以及温度测试规划的各种疑问。

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