云核算，智能手机和LTE服务使网络流量明显的添加。为了支撑这些添加的流量，IT设备- 如那些用于数据中心的高端服务器 –的速度有必要添加，这对信号完整性测验的工程师提出了应战，因而需求更先进的测验仪器，例如矢量网络剖析仪（VNA）,如下图1中所示。
图1: 毫米波矢网VectorStar Broadband ME7838A 体系 合作3743A 毫米波模块
本钱/功能权衡
更高的数据传输速率引进新的规划应战（如印刷电路板的导体趋肤效应和介电损耗），以及规划权衡相关的过孔，叠层，和连接器引脚。评价的背板资料的挑选和各种结构的影响，需求在频域和时域进行准确的丈量。准确的丈量为本钱/功能权衡决议计划供给了决心。其意图是经过眼图评价互连的影响。图2示出背板在眼图上的影响的一个比如。
图 2: 背板在眼图上的影响
有些问题是由于过孔，叠层和连接器引脚所引起的。但是，频域数据自身不足以定位特定问题的方位。此刻有必要改换到时域数据。无源元件，以及子板之间的近场和远端点，有必要丈量电路板的频率域和时刻域，以保证在每个丈量点的传输特性满意规范。用最好的分辨率，来进步对不接连性，阻抗的改变，和串扰等问题的定位才能。此外，今日的许多结构是电大尺度并对丈量解决方案的无混叠的规模施加压力。
准确的模型有助于加速规划周期。但是，模型好坏仅取决于模型加载的参数，不准确的参数会终究导致仿真成果的不准确，潜在的联接问题和不准确。反之，低频测验信息不准确导致的直流外推差错，也降低了模型的准确性，并与3维电磁仿真成果不共同。
在许多情况下或许无法直接连接到被测设备（DUT）。在这些情况下，去嵌入DUT周围的测验夹具就很有必要。有时需求与此相反的进程：关于某个器材，当周围盘绕其他网络时，运用嵌入功能来评价器材的功能。但是，许多消沉和实质的问题是由于不良的校准和去嵌入办法。此外，高的夹具损耗或许会影响去嵌入的准确性和可重复性。走运的是，面临这些应战，最新的矢量网络剖析仪技能能够供给解决方案。
最大频率规模
高端和低端的频率规模约束了对背板或其它互连的S-参数表征，并影响数据质量和任何后续的建模，但原因不同。一般首要想到的是高端的频率规模，许多人对NRZ时钟频率3次或5次谐波进行丈量。关于一个28 Gbps的数据传输速率，这意味着一个42 GHz或70 GHz截止频率的S-参数扫描。另一种对丈量频率上限的考虑是根据因果性。当S-参数数据被转换成时域用于进一步仿真，因果性差错或许会呈现。
对频域数据收拾时，能够削减这些问题，有许多潜在的问题与对设备实践特性的误解相关。要使仿真更安全，更准确，运用尽或许宽的频率规模– 直到最高频点的重复性和失真（例如，DUT开端有效地辐射，丈量十分依靠周围环境）会影响测验成果。由于在更高层次的仿真中，正在研讨更快和更杂乱的瞬态呼应，所以更宽频率规模数据的需求变得更激烈。
图 3: 当低频测验数据有错误时，眼图仿真的成果
低频端的频率扫描规模相同重要。当取得数据越挨近直流, 越能进步模型精度。例如，考虑这样一种情况下，测得的S-参数的数据被送入一个软件的背板模型,来估量在眼图上的影响。图3示出在低频数据有一些错误时，眼图仿真的成果。在这个比如中，发现在较低的频率（10 MHz）上，传输测验的一个0.5 dB差错,能使一个眼睛85%打开的眼图彻底关闭。由于中频段（10 GHz）的传输不确定性或许挨近0.1dB，取决于设置和校准 – 在低频频率时，不确定度反而会更高- 眼图失真效应不能忽视。
图 4: 当低频测验数据很好并下延到70 kHz时，眼图仿真的成果
图 5: 运用示波器测验眼图的成果
图4显现的是当低频丈量数据的质量比较好，而且低频向下延伸至70 kHz时眼图的仿真成果，这个仿真成果与图5中运用示波器丈量的实践眼图很共同。
实质上非过渡部分的眼图是其低频频率的内涵体现，核算低频S参数灵敏度数据是有意义的。由于低频率的插入损耗较小，一个大的固定dB的差错（这是VNA的不确定性往往体现）是特别有害的.
优化时域分辨率
矢量网络剖析仪的时域剖析的要害功能是定位毛病方位。在一般情况下，更宽的频率扫描规模，能够得到更好的时刻分辨率和空间分辨率。图6示出了时域分辨率在三个不同的频率跨度下的差异：40，50，和70 GHz。当运用低通时域形式时,分辨率最大化。低通形式，还答应剖析背板上特性阻抗的改变，需求一个准谐波相关的设置,对应尽或许的最低开端频率。 一个 DC计算以供给相位参阅，因而能够评价不接连的真实性质。因而，较低的低频频率扫描，能够更好的取得直流外推项。
图 6: 时域分辨率在三个不同的频率跨度下的差异：40，50，和70 GHz
定论
更高的数据传输速率需求准确的丈量, 给功能/本钱决议计划供给决心。丈量东西有必要协助缩短规划时刻，并在大规模生产中保证安稳的信号完整性。 VNA能够发挥要害作用，以协助信号完整性工程师迎候增加的数据速率应战，作出恰当的本钱/功能折衷，完成仿真和丈量之间的共同性，并去除夹具的影响。当挑选VNA时，要考虑一些特征，例如高频和低频的频率规模，时域的功能，以及先进的校准和去嵌入技能等。
