Murata Thunderbolt™ 3噪声抑制

图1. 不同接口的数据传输速率比较

评估Thunderbolt 3噪声的替代方法
Murata认为，很难获得评估Thunderbolt 3噪声的材料，因此噪声状况和噪声抑制方法是根据USB 3.1 Gen 2（采用类似于Thunderbolt 3技术的接口）的数据估算的。

测量USB 3.1辐射噪声（Gen1和Gen2）

使用连接到主机PC的USB3.1兼容SSD进行通信，并测量了辐射噪声。（在Gen1和Gen2工作模式下进行测量。）

检查噪声抑制时，NFP0QHB542HS2共模扼流噪声滤波器插入USB Tx线路时的噪声水平。（下方图2）

该噪声的主要分量被认为是共模，因此将NFP0QHB542HS2共模噪声滤波器插入Tx线路，可获得在5GHz和10GHz频率下观察到噪声的较大抑制效应。

图2. USB 3.1 Gen 1和Gen 2噪声测量结果以及滤波器插入效果确认

USB 3.1 Gen 1通信：5GHz时观察到窄带噪声（二阶谐波），它是2.5GHz信号基本频率的两倍

USB 3.1 Gen 2通信： 10GHz时观察到窄带噪声（二阶谐波），它是5GHz信号基本频率的两倍

关于Thunderbolt 3的考虑

预计通信信号频率的二阶谐波将被认为是Thunderbolt 3通信中的窄带共模噪声，其方式与USB 3.1相同。

Thunderbolt 3支持10 Gbps/通道和20Gbps/通道的数据传输速率，因此预计Thunderbolt 3将产生10GHz和20GHz共模噪声。

如同USB 3.1一样，共模噪声滤波器也非常有效。

图3. Thunderbolt 3的预计辐射噪声

噪声滤波器对Thunderbolt 3信号的影响

信号完整性
Murata研究了噪声滤波器对Thunderbolt 3信号的影响。使用传统噪声滤波器时，信号的眼图会消失，不符合标准。

使用新开发的NFP0QHB542HS2共模扼流线圈时，眼图保持在符合标准的水平。

这表明，使用Thunderbolt 3噪声滤波器时，不应使用传统滤波器，应选择支持高频信号的产品。

图4. 不同滤波器对信号波形的影响

总结

Thunderbolt 3由于在USB 4.0中采用，预计将得到广泛推广。Murata推测Thunderbolt 3噪声将类似于USB 3.1 Gen 1和Gen2，Thunderbolt 3噪声抑制的关键在于消除二阶谐波共模噪声。Thunderbolt 3使用高速信号，需要充分注意，这样使用的滤波器不会对信号质量产生不利影响。Murata NFP0QHB542HS2共模噪声滤波器针对高速信号进行了商业化处理，可有效消除10GHz和20GHz二阶谐波共模噪声，不会对Thunderbolt 3信号质量产生重大不利影响。

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