用物理层测试系统和先进设计系统(ADS) 工具设计高速电路背板

今天人们要求通信系统能以超过每秒钟10 Gbit 的速率来进行高速数据传输。数字电路设计人员在追求10 Gb/s甚至更高的数据率时所面临的最大挑战之一是如何对背板进行设计和组装，他们在设计过程中使用的一种新方法包括了使用基于测量结果的模型，使用这种新方法会取得怎样的成功与他们在实验室中使用的设计工具，以及各种工具能否良好协同工作密切相关。本文讲述在由许多线性无源元件构成的背板组件设计中，因阻抗不连续造成反射带来的各种问题。通过借用一个使用两种流行的电路设计工具物理层测试系统(PLTS) 和先进设
计系统(ADS) 进行背板设计的典型实例，我们来对设计过程中所进行的测量、模型建立和仿真方法的优点以及它们带给那些有实际经验的设计人员的好处给予评估。

用物理层测试系统和先进设计系统
(ADS)工具设计高速电路背板
应用指南
 摘要

今天人们要求通信系统能以超过每秒钟10 Gbit的速率来进行高速
数据传输。数字电路设计人员在追求 10 Gb/s 甚至更高的数据率时所
面临的最大挑战之一是如何对背板进行设计和组装， 他们在设计过程
中使用的一种新方法包括了使用基于测量结果的模型， 使用这种新方
法会取得怎样的成功与他们在实验室中使用的设计工具， 以及各种工
具能否良好协同工作密切相关。本文讲述在由许多线性无源元件构成
的背板组件设计中，因阻抗不连续造成反射带来的各种问题。通过借
用一个使用两种流行的电路设计工具物理层测试系统(PLTS)和先进设
计系统(ADS)进行背板设计的典型实例，
我们来对设计过程中所进行的
测量、模型建立和仿真方法的优点以及它们带给那些有实际经验的设
计人员的好处给予评估。




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典型 10 Gb/s 电信系统




图 1. 典型高速网络应用




今天的先进电信系统要求实现超过 10 Gb/s 数据率的高速数据传
输。模块化的机柜系统，例如核心路由器、以太网交换机和存储子系
统因物理层的信号完整性问题向数字设计师提出严峻的挑战。 以往人
们通常把印刷电路板、连接器、电缆和过孔当成是简单的部件，稍加
考虑或者无需考虑其他因素就可以很容易地把它们组成一个系统。 现
在，从逻辑电平 0 到逻辑电平 1 的数据上升时间已不到 100 ps，从而
在过去认为简单的电路结构中形成微波传输线效应。 在许多如图 1 所
示的高速网络应用中， 会用基于底板的系统接口来承载各线卡控制层
处理器间的通信，这个