无线通信基础知识：信号完整性

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1、信号完整性
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$ o1 m1 h9 k: |" ?& H信号完整性(SI)，是指信号电压(电流)完美的波形形状及质量。由于物理互连造成的干扰和噪声，使得连线上信号的波形外观变差，出现了非正常形状的变形，称为信号完整性被破坏。信号完整性问题是物理互连在高速情况下的直接结果。
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信号完整性强调信号在电路中产生正确响应的能力。

4 @, B3 u# {) A* {0 Z信号完整性(SI)可以泛指由互连线引起的所有信号电压电平和电流不正常现象，包括：噪声、干扰和时序等。

狭义的信号完整性，是指信号电压(电流)波形的形状及质量,包括反射和串扰。由于物理互连造成的干扰和噪声，使得连线上信号的波形外观变差，出现了非正常形状的变形，称为信号完整性被破坏。
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8 z. w2 ^6 E, s* R+ u. U) m8 B信号完整性问题是物理互连在高速情况下的直接结果。
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2、高速信号
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100MHz时钟是个界限，被模糊地称作高速数字芯片和系统。严格讲：高频不一定高速；低频也不见得低速。
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当系统中的数字信号的上升边小于1纳秒(ns)时，我们称之为高速运行。此时互连不再透明，可能对电路和系统造成颠覆性后果。
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4 \/ u3 V- p- z信号不完整问题，是物理互连在高速下的直接严重结果。
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3、互联的范畴
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物理互连（Interconnect）包括芯片内连线、芯片封装、PCB板及电子系统连接等，它们极大地影响高速时的信号和电源分配网络质量。

真实的互连线，包括芯片内连线、压焊点、封装引线、芯片引脚；芯片外的PCB板线接头、线条、接插件、连接电缆等。此外还有各种无源元件，包括介质、基板、屏蔽盒、机壳、机架等。


4、信号完整性分类

信号完整性讨论的主要对象是数字信号，可以称这是一种模拟效应。数字信号的前沿包含大量的高频成分。

7 n) L) l4 O3 q! g: d% a按照通常的说法，信号完整性分为芯片和PCB两个着力点。二者原理上相通、技术上有别。
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% z+ [: B/ t' e! U; U分析和测量有时域和频域两类视点和途径。
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5、反射
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4 {$ {6 e2 B. R% s& d" M反射(reflection)是指传输线上有回波(echo)。信号功率(电压和电流)的一部分经传输线上传输到负载端，但是有一部分被反射回来形成振铃(ringing)。
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1 f' C* D" f6 L( t* T. {( ~- T" r- M# v6、过冲

5 b) X- q+ @! W过冲(overshoot)是指第一个峰值或谷值超过设定电压；下冲(undershoot)是指紧邻的下一个谷值或峰值超过设定电压；振铃(ringing)就是反复出现过冲和下冲。

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7、串扰
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串扰(crosstalk)是指在两个不同的电性能网络之间的互作用。产生串扰的称为Aggressor，而被干扰的称为Victim。通常，每一个网络既是Aggressor，又是Victim。


, i5 n) G& j8 `! F: }9 \+ e" }8 V8、地弹

# k( H& s8 o' U( u# ?9 U地弹是返回路径中两点之间的电压，它是由于回路中电流变化而产生的。当流经接地回路电感上的电流变化时，在接地回路导线上产生的电压称之为地弹。

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9、电磁干扰

) d, f  H7 o, g. }电磁干扰(EMI,ElectroMagnetic InteRFerence)，也被统统归为电磁兼容(EMC)。它是一个传输线(例如电缆、导线或封装的管脚)具有的天线特性结果。印制电路板、集成电路和许多电缆发射并形成电磁干扰现象。FCC（美国联邦通讯委员会）定义了对于一定频率的最大发射水平(例如，应用于飞行控制器领域)。
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10、信号完整性分析技术
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6 A5 N. V; P' m3 Y6 i分析信号完整性分为时域和频域两种途径和手段。

时域(time domain)是对一个信号波形进行的示波器观察，它通常用于找出管脚到管脚的时延、错位、过冲、下冲以及建立时间。
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频域(frequency domain)是对一个信号波形进行的频谱分析仪观察，它通常用于波形与FCC以及其它EMI控制限制之间的比较。一个生动的例子就是收音机——你在时域中收听它，但是为了找到喜欢的电台位置你却需要在频域内搜寻。
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, I# b- b' }2 c6 @( T& t11、传输线模型

0 v5 g- R3 s& ^" I1 C传输线(transmission line)是一个网络(导线)，它的返回路径可能是地、电源等。
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设计高速PCB，用一半精力关注互连。采用传输线模型，考察传输线效应。PCB设计师从传输线的角度设计互连已经到90％以上。在设计中引入特性阻抗及匹配、反射、驻波等概念分析。
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互连线本质上就是传输线。一条为信号线(Signal path)，另一条为返回线(Return path)，返回线不能理解成地线。设计信号线，也要设计返回线物理尺寸，让返回线靠近信号线等。

* d( v0 y5 k: c4 p0 U% ^1 M; H按传输线的概念看待互连，才容易用阻抗观点理解反射；用回路互感理解串扰；用净电感理解地弹等等。
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chin_ctfol

这说的也太笼统了吧

NelsonOne

学习一下

wolfshh

我也感觉说得太笼统,一些概念,意义不是很大

szdzs

学习一下