高速數字信號測試設備選型要點

隨著人工智能與高性能計算發展，高速數字信號測試對測量設備提出更高要求。本文簡析采樣示波器及周邊組件選型關鍵。

一、帶寬與觸發精度決定波形還原度 

采樣示波器帶寬需覆蓋信號基頻至少5次諧波。例如，28 Gbit/s信號基頻為14 GHz，建議選用70 GHz以上帶寬示波器，以準確還原上升/下降沿。帶寬不足將導致波形圓滑，測量上升時間偏大。實測表明，70 GHz示波器測得上升時間約14.2 ps，50 GHz僅約17–18 ps。 觸發精度亦至關重要。高精度觸發可顯著降低測量系統引入的抖動。測試顯示，28 Gbit/s信號下，啟用高精度觸發時抖動為486 fs（RMS），否則高達1.062 ps（RMS），嚴重影響評估準確性。

二、周邊組件影響不可忽視 

連接器、電纜、濾波器等無源器件的頻率與反射特性直接影響信號完整性。 SMP-SMA適配器在50 GHz內傳輸性能穩定，對波形影響小；而BNC-SMA適配器在43 GHz附近反射顯著（S11≈0 dB），導致高頻分量反射，引發基線失真，尤其影響含豐富諧波的快速邊沿信號。 低通濾波器（LPF）若帶寬不足或阻抗匹配不良，將加劇碼間干擾（ISI）。如6.8 GHz LPF對20 GHz以上分量衰減不足，導致高頻反射，使快速信號抖動加劇。 電纜帶寬同樣關鍵。測試32 Gbit/s信號時，27.5 GHz電纜引發明顯下沖失真，而40 GHz電纜則保持波形完整。

三、選型建議

1.示波器：優先選擇帶寬覆蓋5次諧波以上、具備高精度觸發功能的型號；

2.連接組件：選用高頻性能穩定、反射小的接口（如SMA/SMP），避免BNC等低帶寬連接器用于>10 GHz場景；

3.線纜與濾波器：確保其帶寬、S參數（S21/S11）匹配信號頻譜，減少反射與衰減失真；

4.系統級匹配：整體測試鏈路（信號源—線纜—適配器—示波器）應協同優化，避免短板效應。

綜上，精準測試高速信號需從系統角度出發，全面評估儀器與組件的頻率響應、反射特性與觸發能力，構建高保真測量環境。安立將持續提供高性能解決方案，助力客戶提升測試精度與產品價值。