Y11T57 立讯:DAC差分电缆工艺与Skew的影响

更新时间:2025-02-26 11:02:16 阅读量:221

差分电信号由于传输时延Skew,对800G、1.6T光模块的影响挺大的。

Y10T65  为何800G光模块关注差分信号线的时延(收录在《光通信技术动态与案例-Y10卷》)。

昨天写的是PCB的玻纤对skew的影响

Y11T56 谷歌/Intel:PCB差分线同节距设计降低玻纤效应对112Gbps PAM4信号的skew影响

之前写过住友同轴电缆的“芯”结构处理与skew的影响,Y11T39 住友:射频软线的skew控制

今天写一下立讯对差分电缆的skew评估,用于800G DAC,也是这两年的热闹话题,Y11T2 安费诺OSFP封装的铜缆DAC

常见的双芯差分同轴射频电缆,Twin-ax,有各种各样的结构,基本的思路是一样的。有差分信号,介质以及信号的屏蔽层,以及保护套。


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同轴电缆,理想情况下,介质与信号导电两个圆形结构“同轴”。但是生产过程中,应用过程中会导致各种挤压或者用力的不均衡,产生“非圆”现象。

越接近理想的圆,也就是椭圆度越低,Skew越小。


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同轴线的同心度越高,差分线的偏移越小。


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制作工艺中,除了同轴电缆的挤压过程存在生产偏差外,还有很多基于“缠绕”的制造工艺。


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缠绕的生产过程,存在一定的松紧度的差异,这个松紧度会影响到电缆的同心度、椭圆度等尺寸。同样影响差分信号的时延。


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当同轴电缆仅产生1%的尺寸偏差,其1m尺度的传统电缆的差分时延如下。


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有个规律,就是Skew最大的地方是低频段,这对高频信号是比较有利的。原因是高频信号的波长较短,差分线之间的耦合会抵消掉一部分的时延。

在同样的偏心的单信号线组成的差分对,不同的旋转角度对skew的影响也不一样。

选择角度0,Skew很高,旋转角度180,skew降低。


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另外,提高差分电缆之间的耦合度,可以降低skew


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设计紧密耦合的差分电缆对,也是降低skew的一种方式。


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由于铜线、射频介质、屏蔽材料、保护层等不同的材料体系,有着很大的CTE热膨胀系数,会产生很大的尺寸变化。

比如Y11T54 字节跳动 224Gpbs C2M 射频信号研究Y11T2 安费诺OSFP封装的铜缆DAC,提到的氟基介质(铁氟龙PTFE是常用的氟基射频树脂),CTE特别大。

铜线的CTE,~17ppm/℃,铁氟龙介质的CTE则为100~200 ppm/℃,这就导致了不同温度下,差分信号在材料的膨胀与收缩过程中,产生的skew的相对变化。

下图是0-70℃的skew变化。


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从0-70℃,扩展到-40到85℃的范围,同样是低温环境产生更大的skew


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略聊几句AI场景用到的高速光模块、高速电模块,对射频信号的极致要求。


明天晚上,有个基础解析,一个半小时,周六的全天是AI场景下光模块、光器件、光芯片的技术趋势。可详询菲魅18140517646


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