我的板子為什么測不了損耗

高速先生成員--周偉

最近我們珠海高速實(shí)驗室正式對外開(kāi)放了，我們也同步推出了關(guān)于高速信號測試、高速儀器的一些視頻。

大家知道我們有儀器后，很多熱心的小伙伴們就以為我們開(kāi)掛了，什么都能測，然后就會(huì )來(lái)咨詢(xún)我們，很多都是希望我們能幫他們測一下實(shí)物板上的線(xiàn)路損耗，包括cable的損耗等；老實(shí)說(shuō)，我們也很想測，但真的很難，臣妾做不到??！下面簡(jiǎn)單匯總一些熱心小伙伴們的測試需求。

關(guān)于損耗的測試需求真的是五花八門(mén)，今天我們就來(lái)一起簡(jiǎn)單普及下為什么實(shí)物板可以測試阻抗而不能測損耗。

我們先來(lái)了解下測試阻抗和損耗的儀器，目前我們珠海高速實(shí)驗室采用的是Keysight的矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀N5227B，頻率從10MHz到67GHz，如下圖所示：

而我們深圳高速實(shí)驗室采用的是羅德與施瓦茨的矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀ZVA67，頻率也是從10MHz到67GHz，如下圖所示：

待測物（后面用俗稱(chēng)DUT表示）和儀器之間就需要通過(guò)長(cháng)短不一的各種線(xiàn)纜（后面用俗稱(chēng)Cable表示）來(lái)對接，如下圖所示：

Cable一端接儀器，另一端接DUT，而DUT的種類(lèi)就更加繁多，也就是大家的待測產(chǎn)品，實(shí)在是太多了，有實(shí)物PCB板，也有連接器、線(xiàn)纜、芯片及測試板等，下面我們簡(jiǎn)單舉個(gè)常規的例子，實(shí)物PCB板和帶SMA頭的測試板，如下圖所示：

如果是帶SMA頭的測試板，只需要直接將前面的Cable和板子上的SMA頭對接（當然接口大小需要一致，常規都是比如3.5mm，2.92mm，2.4mm和1.85mm等幾種規格的接口尺寸，如果不一致還需要采用轉接頭），接好后就可以直接進(jìn)行阻抗和損耗的測試了。如果是測試DUT的損耗，一般還會(huì )采用去嵌的方式將SMA頭的損耗去嵌掉，去嵌完的數據就是DUT的損耗數據，如果不去嵌就會(huì )帶入SMA頭的影響。關(guān)于去嵌不是我們今天本文的重點(diǎn)，在此先跳過(guò)，不再贅述。連接好的圖片如下所示：

那如果是實(shí)物PCB板或者其他的沒(méi)有帶SMA頭的DUT需要測試損耗，首先就需要考慮怎么和儀器對接的問(wèn)題，然后如果可以對接了，還要考慮中間引入進(jìn)來(lái)的線(xiàn)纜或者探頭本身的損耗大小，能否校準（或去嵌）掉這個(gè)損耗，因為損耗的測試一般都是需要有一定的精度，同時(shí)還需要排除掉其他物體的影響，否則測試就沒(méi)有太大的意義（除非對比性測試）。

而阻抗測試就相對簡(jiǎn)單很多，因為阻抗測試是通過(guò)時(shí)域反射原理，只需要在任何一端有開(kāi)路的地方測試，實(shí)際操作時(shí)只需要有探頭一端接Cable，另一端可以接觸到DUT測試點(diǎn)或者焊盤(pán)就可以了，我們測試阻抗的探頭如下圖所示。

這個(gè)時(shí)候可能大家就會(huì )有疑問(wèn)了，那為什么這個(gè)探頭可以用來(lái)測阻抗卻不能用來(lái)測試損耗呢，同樣可以連上??？這就涉及到損耗和阻抗本身的測試機制了，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：一是損耗測試需要一定的精度，這個(gè)探頭本身帶來(lái)的損耗太大且沒(méi)法去嵌，所以測出來(lái)的結果是包含了這個(gè)探頭的損耗在里面；二是損耗需要從DUT兩端測試，這就意味著(zhù)兩端需要一樣的這種探頭，得出來(lái)的損耗參數就更大了；三是這種探頭依靠手來(lái)把持，接觸不是很穩定，不同的人握力不一樣，所以不同時(shí)間不同人員測試出來(lái)的數據也有差異，對應損耗測試的精度是不可接受的，所以很多情況下就不能依靠這種探頭來(lái)進(jìn)行損耗測試。

可能還有人會(huì )說(shuō)，不能用手持式探頭，那可以用探針臺啊，探針臺的探針是可以校準去嵌的。話(huà)是這么說(shuō)，但探針臺的測試受限條件也很多，首先需要光板測試且板子平整，其次板子上pin的間距尺寸需要匹配探頭的間距等，還有就是如果一端是芯片，一端是連接器的信號，這個(gè)就沒(méi)法點(diǎn)測了。關(guān)于探針臺的介紹，我們的視頻號也有介紹過(guò)了，沒(méi)看過(guò)的在高速先生視頻號搜索觀(guān)看。

總之，沒(méi)有帶SMA頭的PCB和PCBA的都可以，如果想比較準確的測試損耗或者S參數，總體還是有難度的，這下大家明白了嗎？

本期提問(wèn)

我就想測試實(shí)物板的損耗，如果還在設計階段，有什么好的辦法嗎？歡迎大家暢所欲言。