Tag Archives: 高頻

難上加難！淺談PCB高頻特性、阻抗量測

隨著科技的進步不斷更疊，電子設備的傳輸速度越來越快，時至今日對於高速傳輸頻寬的要求也愈來愈高。印刷電路板（PCB，以下簡稱PCB） 在高速傳輸介面中扮演不可或缺的角色，其高頻特性直接影響了整體傳輸效能。高頻特性是指PCB在高頻率下的電氣性能，包括阻抗、插入損耗、回波損耗、群延遲等。這些參數會影響信號的傳輸速度、完整性和可靠性。   你知道嗎？如果PCB的高頻特性不佳時，可能會導致以下問題： 信號傳輸速度變慢 信號衰減增加 信號反射增加 信號失真 這些問題都會影響電子設備的性能，甚至可能導致產品故障。因此，在PCB製造過程中進行高頻特性量測，是確保產品品質和可靠性的重要手段。   影響PCB高頻特性的因子有哪些？讓百佳泰告訴你量測的重要性！ PCB的材料、結構和製程都會影響其高頻特性。在複雜的交互作用下，即使是微小的偏差也會導致高頻表現的巨大差異。如果沒有事先進行高頻特性量測，而直接投入生產，很可能會遇到高頻表現不如預期的情況。 一旦PCB製造出現問題，後續的修正往往需要耗費大量時間和金錢。由於PCB高頻特性受到多種因素影響，很難在一次修改後就達到預期的規格目標。因此，事先進行高頻特性量測，及早發現潛在問題，就顯得尤為重要。   PCB [...]

一文看懂USB Type-A高頻治具的重要性

USB從問世以來，至今發展已有近30年的歷史，從最早的USB1.0到現今的USB4，其介面包含了USB Type-A、Type-B與Type-C。USB 規範隨著科技進步不斷更叠，不僅在傳輸速度不斷提升，在應用領域亦不斷擴增。百佳泰在此篇將著墨大家普遍使用在PC或大型設備上的Type-A介面。雖然Type-A介面在技術上已是相當久的產品，在速度上相容了低速USB2.0 (480Mbps) 以及高速Superspeed (5Gbps) / Superspeed+(10Gbps)，但正因這種設計方式，代表著廠商在設計連接器時，更要注意在內部訊號pin的排列設計方式是否適當，而能減少互擾的情況發生。 USB Type-A介面蘊含潛在風險，百佳泰提二案例說明與化解 淺在風險 如前所述，雖然Type-A介面已是技術很成熟的產品，但由於中小型傳產可能對於PCB的設計以及製作能力不甚孰悉，導致可能無法製作出可以通過協會認證標準的高頻治具板。再者，Type-A介面雖然是一個標準，但外部訊號pin腳的設計可以有SMD或是Dip的方式，以及每個訊號pin間的距離以及寬度並未強制規定，因此會依據不同的設計而有不同的排列，這在高頻的電磁波運行上就可能會產生不同的干擾，所以在高頻治具板的設計上就須多加以斟酌考量。此外，以應用在主機Host上雙層、三層、四層設計的Type-A介面來說，這些和單層設計的Type-A相比來說更是複雜了。 解決方案 百佳泰在高頻領域上深耕多年，已協助眾多客戶解決此方面的難題。以USB Type-A介面最高標準的USB [...]

快速帶您解決PCIe電器訊號量測的種種困擾

關於PCIe ： PCIe是一種高速的序列式匯流排介面，它能夠將電腦的主機板和各種擴充卡連接在一起，實現資料的傳輸和通訊。自2001年開始，Intel在IDF（Intel Developer Forum）上公布了3GIO（Third Generation I/O）的概念後，隔年正式定名為PCI Express，PCIe就正式走入PC界，成為了一種新的標準。 PCIe的高頻寬設計，讓它可以支援更多的應用和需求，從最初的Gen 1，每條線路傳輸速度僅2.5 GT/s（Giga Transfers per second），直至現在火紅的Gen 5，每條線路傳輸速度高達32.0 [...]

極速訊號之爭：驚世科技浪潮的競技場

現今科技世代，高頻傳輸和高速運算的需求和應用正以驚人的速度增長。這個現象主要歸因於數位化轉型、物聯網、人工智慧、5G等新興技術的迅速普及。這些技術的蓬勃發展正在深刻改變著我們的生活習慣和商業模式。 然而，這些高速需求也帶來了許多挑戰，尤其是在確保訊號完整度和品質方面。在高頻傳輸與高速運算過程中，訊號可能面臨許多問題，這些問題不僅可能影響訊號的準確性，並在後續的數據分析和解讀階段同時也會造成困擾。 其中，不足的取樣頻率是一個關鍵問題。尼奎斯特(Nyquist)定律是數據訊號處理領域中的一個重要概念：在對連續訊號進行取樣時，取樣頻率應該至少是訊號最高頻率的兩倍，以確保能夠準確地重建原始信號。 若取樣頻率低於訊號最高頻率的兩倍，將會產生混疊效應，導致高頻部分被折疊到低頻區域，進而導致訊號的變形。此外，高頻成分被折疊後，能量分布將會偏移，訊號的能量特性分佈也將受到影響。這種能量偏移可能導致諧波失真，影響頻譜分析的準確性。同時，超過Nyquist頻率的訊號成分也會在取樣過程中沒有辦法被完整辨識，導致部分資料消失。 為了克服這樣的問題，以下方案被提出並廣泛應用。 首先，確保取樣頻率至少是訊號最高頻率的兩倍，以避免混疊效應。此外，在進入類比數位轉換器前，使用低通濾波器處理大於Nyquist頻率的訊號成分，有助於減少能量偏移和頻譜失真的問題。而在訊號擷取後，運用數位濾波演算法進一步去除混疊的訊號，以還原原始訊號特性。 然而，實際應用這些解決方案可能不如理論那麼簡單。確保取樣頻率要高於訊號頻率兩倍的這個要求，需要使用非常之昂貴的高頻儀器來完成。 其中包含示波器、頻譜分析儀、信號產生器、時域反射儀等。同樣地，設計有效的濾波器和運用數位濾波演算法也需要豐富的專業知識和經驗，往往是一項耗時的挑戰。   百佳泰作為高頻訊號完整性方面的專業支援者，透過多年的深耕，我們不僅具備各種高頻精密儀器、設備，也提供多種高頻訊號完整性測試方案，幫助客戶確保訊號的品質。此外，我們為不同介面和規範設計了一系列的高頻量測專用治具，以實現更有系統和效率的量測。其專業技術團隊也將提供濾波器設計的諮詢，並根據客戶需求提供多元的訊號量測方案，進一步協助專案的開發或是產品的驗證。確認訊號完整的同時，也預先排除可能的潛在風險。 我們卓越的專業知識和技術支援，是客戶在產品開發過程及驗證階段的強力後盾，確保時效Faster、設計Easier、品質Better，讓您在市場上更具競爭力並掌握先機。   若您對於高頻訊號完整性及高頻量測專用治具相關的顧問服務有進一步需求，歡迎填寫表單聯繫我們，百佳泰服務團隊將誠摯為您服務！ [...]

設計出來的高頻連接器驗證結果讓人超傻眼？深度探討高頻特性所帶來的潛在風險（下篇）

高頻特性看攏無？設計驗證好花時間？ 在上一篇文章，百佳泰歸納高頻連接器設計對機構工程師的挑戰及潛在風險，高頻的特性在傳統低速連接器設計時是不用考慮太多，但在高速連接器的設計上卻是影響品質的關鍵因素。高頻特性非常的複雜，而機構工程師對於高頻特性的認知又還未累積足夠的經驗，因此在設計及驗證高頻連接器時所花的時間都非常的久，而當驗證結果出現Fail時的分析也無法有效率的找出問題點去修正。 輕鬆破解！高頻特性之潛在風險一次看 百佳泰擁有完整的環境設備及豐富的專案經驗，分析及歸納出當高頻特性不良時，可能引起的潛在風險： Insertion Loss Insertion Loss過大時會導致訊號衰減加劇，進而影響傳輸距離及頻寬。 Return Loss Return Loss過大時會導致訊號的反射及干擾，進而影響訊號的品質。 上述的潛在風險可能導致資料降頻傳輸、誤碼率過高，進而使整台伺服器效能降低。 當Insertion Loss [...]

設計出來的高頻連接器驗證結果讓人超傻眼？ 深度探討高頻特性所帶來的潛在風險（上篇）

科技趨勢觀察與產品設計挑戰 高科技時代有兩個重要的趨勢正在影響現今的科技產品，一個是產品速度要更快、另一個是體積要更小。此趨勢下，當在設計高速、高頻及體積小的產品時即會面臨非常多的挑戰，尤其在連接器的設計領域中，要設計體積小的高頻連接器更是困難，因為高頻本身的特性即是衰減大及干擾大。 想像一下！當機構工程師辛辛苦苦從軟體模擬、接著實作出了一個高頻連接器的樣品，但最終驗證連接器的高頻特性的結果為Fail，工程師接獲此一消息，如同晴天霹靂！下一刻便會懷疑到底是模擬出問題、實作出問題還是量測出問題？若是有經驗的機構工程師通常會對自己的模擬及實作有信心，因此便會懷疑量測的部分，但量測的關鍵因素又很多，不一定有辦法找出問題。 高頻連結器容易被忽略的潛在風險報你知！ 百佳泰累積了豐富的客戶產品量測經驗，分析及歸納出一個大家時常會忽略的潛在風險：PCB載板會影響高頻連接器的特性。 當量測連接器的高頻特性時，必須透過PCB載板與儀器連接，PCB的特性是否能被完整地去嵌入（De-embedded）則是判斷PCB設計與製作的好壞。而其中大家皆會忽略的基本判斷條件：2xThru 其IL與RL的交叉，理想上是不要交叉為好。 因此，製作連接器的PCB高頻治具時，建議不能只是找一般的PCB Layout 設計公司製作，否則，找錯了公司只是浪費時間（一項治具完成時間只少4週）或浪費金錢（找了一家低價位，但是沒設備或沒經驗），一切又得重頭過來一次。 對於以上潛在風險，百佳泰具有以下條件，能夠避免上述的問題並且能夠提供完善的顧問服務： 熟悉各種產業高頻連接器的規格，同時也是眾多協會的認證實驗室 具有豐富的設計及量測經驗 擁有完整與規格相符的量測設備 Faster, [...]

伺服器高速纜線大解密！如何實現百分之百品質驗證？

PCIe 5.0 應用環境逐步成形，潛在風險卻蠢蠢欲動？ 隨著人工智慧、雲端運算蓬勃發展，系統對於高速資料傳輸的需求不斷上升，PCI Express（PCIe）成為伺服器應用最廣的傳輸技術，尤其在高效能運算 HPC（High Performance Computing）及AI伺服器幾乎皆導入了最新的PCIe 5.0規格，使得資料傳輸的雙向吞吐量達到了128GB/s，讓這兩類的伺服器能夠發揮最大的效能。不過隨著PCIe 5.0的頻率達到16GHz，PCB板因為高頻而導致訊號衰減加劇的特性，使得廠商面臨很大的技術挑戰。如何降低訊號衰減、增快訊號傳遞，已成為產業界迫切需要解決的問題。對此，相關業者於設計中會導入更多的高頻纜線以延伸PCIe通道的長度，讓所有的高速裝置能夠整合進一台伺服器裡面。 高頻纜線「這些特性」藏危機？ 當高頻纜線導入數量越來越多時，高頻纜線的品質驗證變的越來越重要。影響高頻纜線品質的特性包含Insertion Loss，Return Loss及Crosstalk，當這些特性不好時會有下面的潛在風險： 1. [...]