技术干货：铭普S参数与光器件带宽测试技术
发布时间：2024-07-26
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mentech铭普光通信领域技术之一——S参数测试与光器件带宽测试。
铭普—S参数测试与光器件带宽测试的平台能力，在产品研发和公司发展中发挥着至关重要的作用，不仅提高了产品质量和研发效率，还降低了风险和成本，为企业的持续发展提供了坚实的基础。
在复杂的电子系统中，S参数（散射参数）是衡量网络端口间信号传输特性的关键指标。铭普通过高精度的S参数测试，确保产品的高速信号传输性能。
1. 高精度接口与校准技术
铭普选用到SMA、2.92mm及2.4mm等不同截止频率的连接器，分别应用在10Gbps及以下、25Gbps~50Gbps，100Gbps及以上等高速数据传输领域。为了确保测试结果的准确性，通常利用网络分析仪的电子校准件进行精确校准，消除测试平台的损耗、反射等误差的影响。只有精准地消除非测试项的误差影响，才能确保测试数据的真实可靠。
2. S参数测试的解析
S参数是散射（Scatter）参数的简称，在数学上S参数是一个矩阵，描述的是各个传输网络端口之间的关系。S参数的命名通常采用Sij的形式，其中i表示信号输出口，j表示信号输入口。例如，S21表示信号从端口1输入，断口2输出，表示插入损耗；S11表示信号从端口1进入并从端口1发射输出，表示回波损耗。
（1）回波损耗S11测试技术
在匹配50Ω负载情况下，测试S11参数的校准前后结果对比图，如下图S11测试结果所示。当S11未经过校准时，测试S11值是一条存在一定波动的非零水平线，并且此时的史密斯圆图显示为杂乱无章的辐射状线条。而当S11经过匹配校准后，测试的S11值是一条光滑的0值水平线，并且测试结果位于史密斯圆图的中心圆点处，表示为阻抗匹配、无反射信号。
当S11校准完成后，测试接收器件ROSA在20GHz频率范围内的S11参数值结果，如下图S11测试结果所示。从S11的测试值显示，在不同频率条件下，S11值的大小存在一定波动。另外，我们可以根据史密斯圆图中的感抗与容抗特性分析，帮助我们精确分析优化产品匹配性能，为产品设计提供坚实的数据支持。
（2）插入损耗S21测试技术
如下图的同轴线S21测试结果所示，揭示了在20GHz频率范围内，信号功率经过同轴线传输后的插损情况。由此测试结果可以看出，当同轴线的-3dB频率越高，说明同轴线的带宽越大，也能支持更高的数据传输速率。根据此方法原理，为确保高速信号在不同频率下传输损耗最低，我们会尽量减少高速信号传输路径中不匹配点引起的反射，从而有效改善高速传输线的带宽，为高速数据传输保驾护航。
在光通信领域，光接收器件的性能直接关系到整个系统的稳定性。铭普凭借丰富的光器件封测技术经验积累，为光通信产品的性能提供了有力保障。
1. 选择匹配模式，确保精准测试
在ROSA带宽测试中，我们采用O/E2测试模式，针对光电转换特性进行精确校准。通过光口与电口的同步短接校准，我们有效消除了测试过程中的干扰因素，确保测试结果的准确性。
2. 高精度测试，助力产品优化
当需要传输25Gbps NRZ（不归零码）的高速信号时，通常要求器件的-3dB带宽不低于数据传输速率的0.75倍。在实际应用中，各厂商封装的TO带宽常受到管座带宽、打线数量和长短、热沉材质等工艺和材料的影响。凭借矢量网络分析仪的测试平台，能帮助我司从根源上解决产品问题，避免公司过多人力、时间、原材料等的浪费。不同厂商封装TO性能的对比测试结果，如下图ROSA带宽测试结果所示，方案2的ROSA带宽性能，明显优于其他两款。
通过ROSA带宽测试，我们能够全面了解ROSA在不同频率下的响应特性，为产品设计与优化提供宝贵数据。无论是提高产品带宽，还是降低噪声干扰，均能提供有效数据支持。
光器件带宽测试平台在光通信行业中发挥着至关重要的作用，不仅提升了产品质量和可靠性，支持了技术创新与研发，还降低了生产成本、提高了效率，并增强了企业的市场竞争力。
作为一家致力于技术创新与品质卓越的制造型企业，铭普深知技术实力是核心竞争力。未来，铭普将继续秉承“技术引领未来”的理念，不断探索新技术、新工艺，为客户提供更加优质的产品与服务。
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