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      有沒搞錯,光模塊外殼影響信號質量!

      來源:一博科技 時間:2022-2-28 類別:微信自媒體

      作者:一博科技高速先生成員 黃剛

      光模塊為什么要制作一個厚厚的外殼呢?很多人的第一答案是為了防止EMI輻射,那有沒有可能輻射是變好了,但是信號質量卻變差了呢?

       
      說到光模塊,相信大家都不會陌生,一般就長下面這個樣子,其實它里面就是一塊傳輸信號的金手指PCB板,外面再按照相關協議的長度和寬度標準去制作一個屏蔽的金屬外殼。高速先生認為它除了屏蔽光模塊向外輻射,抑制EMI這個最大作用之外,還有一個很“不為人知”的作用,到底是什么呢?
       
      那就是…可以很方便大家插拔?。?!高速先生試過在沒有這個外殼的情況下插入光模塊連接器,基本上瞇著眼睛去對位置,還要加點運氣才能插進光模塊籠子?;\子有很深的通道,沒試過估計很難理解,那大家看看圖片就能理解了!
       

      當然高速先生今天要說的肯定不是說插拔光模塊的難易問題了,畢竟這個動作只會影響心情,并不會影響信號質量,而今天要說肯定是影響光模塊信號質量的大事啦! 

      某客戶做了一塊光模塊金手指的轉接板,也就是一頭是光模塊金手指插進光模塊連接器籠子里,另外一邊轉接到客戶需要的其他接口上,客戶在轉接板上運行的速率是25Gbps的高速信號,遇到了這個很詭異的問題!


      帶上外殼和不帶外殼會對信號質量差別很大?而且居然還是拆下金屬外殼后信號質量更好?高速先生當時的確有點被這個客戶描述的現象整不會了,最終讓客戶把他們的轉接板寄給我們,由我們己來驗證。

      首先,看客戶的產品,感覺還做得挺好的,尤其是這個金屬外殼,先show給大家看看!
       
      然后,我們立馬開始驗證,因為有源的情況客戶已經明確驗證過了,那我們就驗證無源的結果,看看能不能找到原因。第一步,要測試到這塊金手指的板卡,先拿出我們自研的MCB(Module Compliance Board),這款板子專門和金手指板進行對接測試,搭建的場景如下所示:
       
      第二步分別把帶外殼的金手指板和去掉外殼的金手指板插到MCB里面去,然后測試阻抗和損耗,對比兩種情況下的差異。
       
      測試后果然發現了差異,從損耗結果來看,去掉外殼的損耗曲線不僅損耗要較小,而且線性度更好,沒有明顯的諧振點出現。
       
      從損耗上已經能明顯的看到兩種case的差異了,我們再從時域的維度上去對比下,測試兩種case的阻抗,結果也能看到差異。
       
      發現帶上外殼之后,在外殼包裹的走線位置阻抗明顯變低,而且還存在著一定的波動,測試到這里,高速先生心里已經找到原因了。
       
      由于金手指板的高速走線是走在表層,且外殼的存在,就或多或少會對表層走線產生影響,那大家會說,金屬外殼如果有比較遠的距離就沒有影響了吧?是的,遠的肯定就沒啥影響了,但是如果像這個客戶的這個自研的金屬外殼,高速先生不用量,就是目測都覺得會有影響的那種!
       

      看來光模塊金屬外殼雖然有協議的寬泛要求,但是細節上還是可以根據制作商的不同而不同,在光模塊這種速率動不動就超過10G甚至25G的傳輸情況下,很多細節都會影響它的信號質量,這個案例就是一個很隱蔽的影響因素!


      大家覺得表層走線還是內層走線加工穩定性更好,你選擇的原因是?



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