تجهیزات تست
آزمون یکپارچگی سیگنال همان محاسبه شبیه سازی است که هر دو نیاز به تجزیه و تحلیل در هر دو حوزه زمانی و دامنه فرکانس؛ آزمون یکپارچگی سیگنال کانکتور الکتریکی در دامنه زمانی عمدتاً از بازتاب سنج دامنه زمانی استفاده می کند.
(TDR) برای آزمایش تغییر مانع مشخصه کانکتور الکتریکی، نتیجه آزمون بر روی نمایش بازتاب سنج دامنه زمان (TDR) به صورت منحنی نمایش داده خواهد شد. ابزار آزمون مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل تمامیت سیگنال در حوزه فرکانس تجزیه و تحلیل شبکه بردار (VNA) است. عملکرد اصلی تحلیلگر شبکه بردار (VNA) تست پارامترهای S چند هادی در کانکتور الکتریکی است. با بهبود ابزار، بخشی از آن نیز می تواند مقدار impedance مشخصه در حوزه زمانی را آزمایش کند. بنابراین، در مقایسه با محدوده آزمون این دو ابزار، مشخص می شود که تحلیلگر شبکه بردار (VNA) دارای طیف وسیع تری از برنامه های کاربردی است، به ویژه پس از اضافه شدن تست impedance مشخصه، استفاده از این ابزار برای تکمیل تست یکپارچگی سیگنال اتصال الکتریکی کاملاً امکان پذیر است؛ بنابراین ، اجازه دهید در مورد تجزیه و تحلیل شبکه بردار (VNA) امروز به آزمون پارامترهای مربوط به یکپارچگی سیگنال USB 3.1 نوع C اتصال الکتریکی صحبت کنید.
در فرایند تست یکپارچگی سیگنال کانکتورهای الکتریکی، علاوه بر انتخاب ابزارهای اندازه گیری مناسب، روش اتصال و انتخاب سیم های اتصال نیز تأثیر زیادی بر اندازه گیری کانکتور خواهد داشت. در هنگام آزمایش یک سیستم اتصال با سرعت پایین، معمولاً برای اتصال مستقیم سیستم تحت آزمایش با ابزار اندازه گیری از طریق یک سیم و یک سرب آزمایش برای آزمایش انتخاب می شود. چنین روش های اتصالی در همه جا دیده می شوند، مانند فرایند آزمایش یک مولتی متر، روش اتصال یک اسیلوسکوپ و غیره. چنین روش آزمایشی در هنگام اندازه گیری سیگنال های الکتریکی بر روی یک سیستم با سرعت پایین تأثیر زیادی بر نتیجه نخواهد داشت، اما در عصر پرسرعت در یک سیستم انتقال پرسرعت متفاوت است، مانند انتقال سیگنال در یک کانکتور الکتریکی پرسرعت، تغییرات ساختاری کوچک در بخش تماس تأثیر زیادی بر انتقال سیگنال های پرسرعت خواهد داشت ، به خصوص باعث قطع در impedance و بازتاب فزاینده. بنابراین انتخاب خط اتصال و حالت اتصال تأثیر بسیار مهمی بر یکپارچگی سیگنال کانکتور نقطه آزمون دارد. روش اندازه گیری فعلی عمدتاً از یک کانکتور SMA فرکانس رادیویی اختصاصی برای اتصال اتصال الکتریکی USB 3.1 Type C و تحلیلگر شبکه بردار (VNA) استفاده می کند. SMA در واقع یک کانکتور است، نام انگلیسی آن Sub-Miniature-A است که با نام اتصال هم محور سری SMA RF نیز شناخته می شود. اتصال هم محور SMA نوعی تشخیص سیگنال مایکروویو است که معمولاً در عرض ۲۶٫۵گیگاهرتز مورد استفاده قرار می گیرد. ساختار آن نیز به نر و ماده تقسیم می شود. ساختار بخش کانکتور عمدتاً بخش تماس مرکزی برای انتقال سیگنال، متوجه محافظ و پیچیدن عایق و بخش حمایت کننده و بخش تماس خارجی است که متوجه اتصال سرهای نر و ماده می شود. به طور کلی، کانکتور نر بر روی خط هم محور است، و کانکتور ماده بر روی تجهیزات یا ابزار است. سرهای نر و ماده از طریق یک ساختار نخ دار به هم متصل می شوند که پایدارتر است.
کالیبراسیون ابزار
در آزمایش آزمایش، دقت داده های اندازه گیری ارتباط مستقیمی با دقت جسم مورد آزمایش و اعتبار فرایند آزمایش دارد. بنابراین برای اطمینان از صحت و اطمینان حاصل از نتایج اندازه گیری، لازم است تا قبل از آزمون آزمایشی، تجهیزات آزمایش را کالیبره کنیم تا از انحراف اندازه گیری تجهیزات در استفاده طولانی مدت، و حتی انحرافات بزرگ جلوگیری شود که این کار آزمون را انجام خواهد داد. بلاتکلیفی زیادی به ارمغان آورد. بنابراین برای اطمینان از صحت، راستگویی و روایی داده های آزمون، باید ابزار آزمون را کالیبره کرد. تجهیزات تست ما انتخاب تجزیه و تحلیل شبکه بردار (VNA) ، اتصال SMA ، و ثابت تست طراحی شده توسط خودمان است. بنابراین تحلیلگر شبکه بردار (VNA) باید قبل از اقدام با آزمون کالیبره شود. از آنجا که روش آزمون تحلیلگر شبکه (VNA) در حوزه فرکانس انجام می شود، در طول آزمایش به ساختار داخلی جسم مورد آزمایش اهمیتی نمی دهد و تنها نیاز به به دست آوردن پارامترهای مربوطه هواپیماهای مرجع در دو طرف دارد. با این حال، در فرایند اندازه گیری واقعی، صفحه مرجع اغلب در رابط جسم اندازه گیری شده نیست، بلکه در داخل تحلیلگر شبکه بردار است. خطاهای بزرگی در فرایند اندازه گیری وجود خواهد داشت، بنابراین لازم است که هواپیمای مرجع کالیبره شود و کالیبراسیون را بگذرد. ، هواپیمای مرجع به دو انتهای جسم اندازه گیری شده منتقل می شود تا خطای سیستم را از بین ببرد؛ در واقع فرایند حذف خطا فرایندی از عملیات ریاضی است و نتیجه اندازه گیری واقعی مشخصه ای است که هیچ ربطی به بردار مشخصه واقعی شیء اندازه گیری شده ندارد آن را با ابرگزارش برداری تشکیل می دهند، بنابراین تا زمانی که بردار مشخصه ای را که ربطی به شیء اندازه گیری شده ندارد بدانید، حذف این بخش از خطا آسان است ، و نتیجه پس از حذف عوامل بی ربط نتیجه اندازه گیری واقعی است.
دو روش معمول مورد استفاده برای تحلیلگر شبکه برداری (VNA) کالیبراسیون، کالیبراسیون SOLT و
کالیبراسیون TRL. نام کامل انگلیسی SOLT انتقال بار کوتاه باز است که به معنی مدار کوتاه، مدار باز، بار و روش کالیبراسیون انتقال است. نام کامل انگلیسی TRL خط بازتاب انتقال است که روش کالیبراسیون خطوط مستقیم، بازتاب، و انتقال است. مزایا و معایب خاص در جدول زیر نشان داده شده است:
با مقایسه ویژگی های دو روش کالیبراسیون، در تحقیق این موضوع، محدود شده
روش کالیبراسیون TRL با درجه دقت بالا. روش کالیبراسیون TRL برای فرایند کالیبراسیون تحلیلگر شبکه برداری نسبتاً ساده است. فرایند خاص دارای سه مرحله است: کالیبراسیون اتصال مستقیم، کالیبراسیون اتصال بازتابی و کالیبراسیون اتصال خط تاخیر. این سه مرحله روش های اتصال متفاوتی هستند که بدون تفاوت یک به یک کالیبره خواهند شد. فرایند کالیبراسیون خاص به این قرار است:
(1) از طریق کالیبراسیون اتصال (از طریق): در واقع، آن است که به طور مستقیم اتصال پورت 1 و پورت 2 از هواپیما مرجع، و سپس انجام اندازه گیری، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:
(2) بازتاب کالیبراسیون اتصال (بازتاب): لازم است برای اضافه کردن یک بار با ضریب بازتاب بزرگ در وسط صفحه مرجع. ساده ترین راه قطع مستقیم دو هواپیمای مرجع است، همان طور که در شکل زیر نشان داده شده است:
(3) تاخیر خط کالیبراسیون اتصال (خط): انجام اندازه گیری با اتصال یک خط انتقال مطابق مانع از جسم تحت آزمایش بین دو هواپیمای مرجع، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:
پس از این سه مرحله کالیبراسیون می توان خطای جعبه خطای میانی دو هواپیمای اندازه گیری را محاسبه کرد و نتیجه آزمایش واقعی جسم آزمایش شده را می توان با انجام عملیات ریاضی با نتایج آزمایش اصلی به دست آورد.
طراحی فیچر تست
کلید طراحی فیچر تست انتخاب ساختار جدید خط انتقال تخته PCB و تنظیم مپدنس دی دیال است.
مجموعه. ساختار خط انتقال PCB عمدتاً از خط میکرواستریپ، خط نوار و موج هدایت شونده کوپلانار تشکیل شده است. با توجه به شرح این ویژگی های ساختاری در فصل دوم،
مشخص می شود که خط نوار برای استفاده در آزمون اجسام تحقیقاتی پرسرعت، صرف نظر از توزیع میدان مغناطیسی، کنترل مانع یا توانایی ضد تداخل آن بسیار مناسب است.
در تحقیق موضوع، ساختار استریپ لاین به عنوان خط انتقال بر روی تخته PCB فیچر آزمون انتخاب می شود.
در گذشته، برای محاسبه impedance خط راه راه، پارامترهای اساسی مانند خواص مواد، ضخامت، و عرض خط اغلب به فرمول تجربی برای محاسبه آورده شد، اما فرمول تجربی بسیار دقیق نیست،
و محاسبه شده است.
این فرایند بسیار پیچیده و مستعد خطا است. از آنجا که شرکت قطبی راه اندازی نرم افزار محاسبه مانع کلاسیک قطبی SI9000، فرایند محاسبه مانع و دست و پا گیر تا حد زیادی کاهش یافته است،
بنابراین از این نرم افزار برای محاسبه طراحی استریپ لاین impedance استفاده می شود. با توجه به ویژگی های انتقال اتصال الکتریکی یواس بی ۳٫۱ نوع C، مانع دی دی الکتریک خط انتقال ۱۰۰Ω، و مانع تک پایان ۵۰Ω است. تحت این پیش فرض، مقادیر پارامتر مختلف خط نوار از طریق نرم افزار به دست می آید، همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است.
در آزمون واقعی، شما فقط نیاز به اتصال اتصال زن و مرد و اتصال آنها را به تجزیه و تحلیل شبکه بردار از طریق SMA.
تجزیه و تحلیل داده ها از نتایج آزمون
اتصال USB 3.1 نوع C اتصال الکتریکی، فیچر تست، و تجزیه و تحلیل شبکه بردار همانطور که در شکل 5-9 نشان داده شده است، و سپس تست پارامترهای مربوطه از اتصال دهنده الکتریکی، و پس از تجزیه و تحلیل نتایج اندازه گیری شده، انتخاب یک جفت جفت دیافال برای تجزیه و تحلیل دقیق استفاده می شود. شکل 5-11 مقایسه بین مانع مشخصه TDR اندازه گیری شده از جفت دیراقی و نتایج شبیه سازی، شکل 5-12، شکل 5-13، شکل 5-14، شکل 5-15 این نمودار مقایسه ای از پارامترهای S اندازه گیری شده و پارامترهای S شبیه سازی شده است.
با توجه به تجزیه و تحلیل مقایسه ای بالا، مشخص می شود که نتایج آزمون و نتایج شبیه سازی به طور کامل همپوشانی ندارد، و همیشه درجه خاصی از خطا وجود دارد.
نتایج آزمون همیشه به نظر می رسد عملکرد بدتری در مقایسه با نتایج شبیه سازی داشته باشد، اما مهم نیست که کدام نتیجه پارامتر مقایسه شود، می توان دریافت که روند منحنی نتیجه آزمون همیشه با روند منحنی آزمون نتیجه شبیه سازی همخوانی دارد، و نوسان قابل توجهی وجود ندارد.
دلایل خطا به صورت زیر مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد:
(1) عمل نادرست انسانی و عوامل محیطی، خطاهای ناشی از این عوامل را نمی توان به طور کامل از بین رفت، اما خطاها را می توان با بهره برداری استاندارد و انتخاب یک محیط آزمون مناسب کاهش داد.
(2) در نرم افزار شبیه سازی الکترومغناطیسی، مدل بسیار شسته و رفته است و به نظر نمی رسد آسیب دیده یا شکاف دار باشد، اما کانکتور الکتریکی در آزمون واقعی از طریق پردازش گام به گام و مونتاژ به دست می آید.
در فرایند تولید، به ناچار برخی خطاها در اندازه خط انتقال کانکتور الکتریکی وجود خواهد داشت، و پین نمی تواند کاملاً صاف باشد. در طول فرایند مونتاژ، سایش و خراش در هر بخش ممکن است وجود داشته باشد.
این مشکلات به ظاهر جزئی در فرایند انتقال سیگنال با سرعت بالا منعکس خواهد شد.
(3) به طور مشابه، مشکل مواد اتصال الکتریکی نیز تاثیر خاصی دارد. در نرم افزار شبیه سازی، مواد هر قسمت از ساختار اتصال نقطه ای نیاز به یکنواختی دارند و خواص مواد نیز به صورت ثابت تنظیم می شوند، اما در آزمایش واقعی کانکتور الکتریکی انتخاب شده نمی تواند به توزیع کاملاً یکنواخت مواد دست یابد و نه می تواند خواص مواد در طول آزمایش بدون تغییر باقی بماند.
این تغییرات همچنین باعث خطا در نتایج آزمون خواهد شد.
حتی این خطاهای کوچک بر اعتبار شبیه سازی تأیید و امکان سنجی بهینه سازی اتصال الکتریکی تأثیری نخواهد داشت. بنابراین بر اساس تجزیه و تحلیل نتایج، نتایج شبیه سازی نرم افزار شبیه سازی الکترومغناطیسی HFSS مورد استفاده در این موضوع در طراحی کانکتورهای الکتریکی پرسرعت درست و قابل اعتماد است و بهینه سازی این کانکتور الکتریکی باید الزامات سرعت انتقال طراحی آن را برآورده کند.
خوش آمدید به بازدید از وب سایت ما:www.kabasi-connector.com
يا ميتونيتماسبا ما مستقيما .
