Samtec HP系统设计的信号完整性

数据中心和计算环境中的高速链路在信号传输中使用了两个称为不归零 (NRZ) 或2级脉冲幅度调制 (PAM-2) 的电压电平。此处，低电压代表二进制0，高电压代表二进制1。

S参数是一组统一的频域性能特征，可用于完整定义电气设备的属性。S参数可以通过仿真生成，或使用矢量网络分析仪 (VNA) 进行测量。端口数量决定了用于表征特定电气设备的可用S参数的数量。S参数模型可用于制作性能图表，并且可以提取大量SI特征，包括插入损耗、回波损耗和串扰。

时域分析揭示互连器件的相关行为，并且特定于给定数据速率。时域分析提供空间分辨率，并且可以通过它了解整个拓扑结构中每个位置的行为。

阻抗 (Ω) 是对互连器件行为的度量。它受信号导体和参考导体表面积、它们之间的间隙以及材料介电特性的影响。

传播延迟是信号在一条互连路径中传播所花费的时间，偏移是多条线路之间的传播延迟差。

上升时间是信号从低电平到高电平变化的速率，通常定义为总电压范围的10%到90%（或20%到80%）之间。分散是由于PCB电介质中各频率之间的传播延迟变化而导致的信号扩散。

在开发物理原型之前，需要在系统设计阶段对整个通道设计的SI性能进行评估。为了支持这种系统级评估，设计团队需要具备电气仿真模型（通常为S参数）并预见执行通道仿真的特定物理协议和拓扑结构。通道仿真需要产品眼图、通道工作裕量 (COM) 结果或误码率 (BER)。

眼图是系统级性能的表征。生成眼图的方法是从发射器向接收器发送连续数据流并将收到的信息彼此叠加。随着时间的推移，收到的数据积累起来像眼睛一样。

COM是通过测量散射参数得出的通道品质因数。它与接收器输入端计算出的信号幅度与计算出的噪声幅度之比有关。

开放式引脚场信号提供了极大的灵活性，可将信号、接地或电源放在任何地方。由于专门设计的接地结构，因此具有指定信号的选择通常具有出色的SI性能。也可以为电缆连接的连接器指定位置，以正确连接Twinax接地屏蔽。对高速连接器性能至关重要的许多参数会因引脚分配和外观尺寸的不同而产生巨大差异。与单接地 (SSGSS) 相比，当信号 (SSGGSS) 之间放置两个接地时，开放式引脚场连接器将具有更好的串扰性能。

采用较小脚距的设计可能更利于系统放置，因为它的密度更大；但因为太接近会引起更大的串扰，所以可能会降低性能。由于采用了创新设计，这种情况不总是发生，因此必须参考信号完整性表征报告来做出最佳决策。