Cabluri SAS de mare viteză: Conectori și optimizarea semnalului
Specificații de integritate a semnalului
Unii dintre principalii parametri ai integrității semnalului includ pierderea de inserție, diafonia la capătul apropiat și la capătul îndepărtat, pierderea de retur, distorsiunea oblică în cadrul perechilor diferențiale și amplitudinea de la modul diferențial la modul comun. Deși acești factori sunt interconectați și se influențează reciproc, putem lua în considerare fiecare factor pe rând pentru a-i studia impactul principal.
Pierdere de inserție
Pierderea de inserție este atenuarea amplitudinii semnalului de la capătul de transmisie la capătul de recepție al unui cablu și este direct proporțională cu frecvența. Pierderea de inserție depinde și de grosimea firului, așa cum se arată în graficul de atenuare de mai jos. Pentru componentele interne cu rază scurtă de acțiune care utilizează cabluri de 30 sau 28 AWG, cablurile de înaltă calitate ar trebui să aibă o atenuare mai mică de 2 dB/m la 1,5 GHz. Pentru SAS extern de 6 Gb/s care utilizează cabluri de 10 m, se recomandă utilizarea de cabluri cu o grosime medie a firului de 24, care au o atenuare de numai 13 dB la 3 GHz. Dacă doriți să obțineți o marjă de semnal mai mare la rate de transfer de date mai mari, specificați cabluri cu atenuare mai mică la frecvențe înalte pentru cablurile mai lungi, cum ar fi SFF-8482 cu cablu POWER sau SlimSAS SFF-8654 8i.
Diafonie
Diafonia se referă la cantitatea de energie transmisă de la un semnal sau o pereche diferențială la o altă pereche de semnal sau diferențială. În cazul cablurilor SAS, dacă diafonia de capăt apropiat (NEXT) nu este suficient de mică, aceasta va cauza majoritatea problemelor de legătură. Măsurarea NEXT se efectuează doar la un capăt al cablului și reprezintă dimensiunea energiei transferate de la perechea de semnal de transmisie de ieșire la perechea de recepție de intrare. Măsurarea diafoniei de capăt îndepărtat (FEXT) se efectuează prin injectarea unui semnal în perechea de transmisie la un capăt al cablului și observarea câtă energie este încă reținută pe semnalul de transmisie la celălalt capăt al cablului. NEXT în componentele și conectorii cablurilor este de obicei cauzat de izolarea slabă a perechii diferențiale de semnal, posibil din cauza prizelor și fișelor, împământării incomplete sau manipulării necorespunzătoare a zonei de terminare a cablului. Proiectanții de sisteme trebuie să se asigure că asamblorii de cabluri au abordat aceste trei probleme, cum ar fi în componente precum MINI SAS HD SFF-8644 sau OCuLink SFF-8611 4i.
24, 26 și 28 sunt curbele tipice de pierdere pentru cabluri de 100 Ω.
Pentru ansambluri de cabluri de înaltă calitate, NEXT măsurat în conformitate cu „SFF-8410 – Specificații pentru testarea cuprului HSS și cerințe de performanță” ar trebui să fie mai mic de 3%. În ceea ce privește parametrul S, NEXT ar trebui să fie mai mare de 28 dB.
Pierdere de returnare
Pierderea de retur măsoară magnitudinea energiei reflectate de sistem sau cablu atunci când este injectat un semnal. Această energie reflectată provoacă o scădere a amplitudinii semnalului la capătul receptor al cablului și poate duce la probleme de integritate a semnalului la capătul transmisiei, ceea ce, la rândul său, poate cauza probleme de interferență electromagnetică pentru sistem și proiectanții de sisteme.
Această pierdere de retur este cauzată de nepotrivirea impedanței din componentele cablului. Numai prin tratarea cu atenție a acestei probleme, impedanța nu se poate modifica atunci când semnalul trece prin prize, fișe și terminale de cablu, astfel încât să se minimizeze variația impedanței. Standardul actual SAS-4 actualizează valoarea impedanței de la ±10Ω în SAS-2 la ±3Ω. Cablurile de înaltă calitate ar trebui să mențină cerința în limita toleranței nominale de 85 sau 100 ± 3Ω, cum ar fi SFF-8639 cu cablu SATA 15P sau MCIO 74 Pin.
Distorsiune oblică
În cablurile SAS, există două tipuri de distorsiune asimetrică: între perechi diferențiale și în cadrul perechilor diferențiale (teoria integrității semnalului - semnal diferențial). Teoretic, dacă mai multe semnale sunt introduse simultan la un capăt al cablului, acestea ar trebui să ajungă simultan la celălalt capăt. Dacă aceste semnale nu sosesc simultan, acest fenomen se numește distorsiune asimetrică a cablului sau distorsiune de tip întârziere-asimetrică. Pentru perechile diferențiale, distorsiune asimetrică în cadrul perechii diferențiale este întârzierea dintre cei doi conductori ai perechii diferențiale, în timp ce distorsiune asimetrică între perechile diferențiale este întârzierea dintre două seturi de perechi diferențiale. O distorsiune asimetrică mai mare în cadrul perechii diferențiale poate deteriora echilibrul diferențial al semnalului transmis, poate reduce amplitudinea semnalului, poate crește jitterul temporal și poate cauza probleme de interferență electromagnetică. Pentru cablurile de înaltă calitate, distorsiune asimetrică în cadrul perechii diferențiale ar trebui să fie mai mică de 10 ps, cum ar fi SFF-8654 8i până la SFF-8643 sau cablul de inserție anti-dealiniere.
Interferență electromagnetică
Există numeroase cauze ale problemelor de interferență electromagnetică în cabluri: ecranare deficitară sau lipsa ecranării, metodă de împământare incorectă, semnale diferențiale dezechilibrate și, în plus, nepotrivirea impedanței este, de asemenea, o cauză. Pentru cablurile externe, ecranarea și împământarea sunt probabil cei mai importanți doi factori care trebuie luați în considerare, cum ar fi cablul de împământare SFF-8087 cu plasă roșie sau plasă Cooper.
De obicei, ecranarea împotriva interferențelor externe sau electromagnetice ar trebui să fie o ecranare dublă din folie metalică și strat împletit, cu o acoperire totală de cel puțin 85%. În același timp, această ecranare ar trebui conectată la mantaua exterioară a conectorului, cu o conexiune completă la 360°. Ecranarea perechilor diferențiale individuale ar trebui izolată de ecranarea externă, iar liniile lor de filtrare ar trebui să se termine la semnalul sistemului sau la împământarea de curent continuu pentru a asigura un control unificat al impedanței pentru conector și componentele cablului, cum ar fi cablul conector SFF-8654 8i Full Wrap anti-slash sau Scoop-proof.
Data publicării: 08 august 2025
