USB3.1 GEN2 信号完整性考虑

     USB组织推出了一种通用的type-C连接器，可以在任何方向插入，与此相关的是分配给主机、设备和电缆组件的有限损耗预算，如图所示。

     按规格，电缆组件的允许损耗预算为USB 3.1Gen2.0 （SuperSpeed 10 Gbps）为6.0dB，其余分配的功耗预算在主机和设备之间平均分配，如上图所示。在实际进行测试时，信号通过主机和设备上的插座/插头连接器，从主机到分析仪的电缆，从分析仪到设备的电缆传播。对于主机和设备之间的总电缆长度为0.6 m，包括两侧的配对连接器，损耗预算非常接近6.0 dB符合规格要求。这就剩下了在主机和设备路径之间添加的分析仪损耗预算为0 dB。换句话说，信号在分析仪内经过的额外路径应该具有0 dB的插入损耗。

     设计过程从基于实际堆叠参数和材料特性的微带和带状线阻抗的全波建模开始。通过过渡和不连续进行优化，以下图所示的微带差分阻抗为例，利用3D软件对连接器外壳的邻近效应进行建模。    

     USB分析电气性能的测试夹具设置如下图所示。它由USB分析仪，两根0.3m电缆与USB分析仪前端的C连接器（插座）和适配器板（内部设计用于测量）相匹配的C连接器（插头）组成。

     下图左所示的插入损耗随频率的变化表明，5GHz（奈奎斯特频率）的损耗符合规范要求，回波损耗随频率的测量如图右所示。在5GHz奈奎斯特频率范围内，回波损耗均低于10dB。    

     眼图性能的如下图，与频域结果一致，在奈奎斯特频率所需的5db插损补偿，在开了CTLE（5dB）后给出了一个相当大的打开眼睛。