连接器在高速串行链路应用中面临的挑战

随着数据流量和速率的增加，信号的带宽随之增大，信号延迟需要缩短。信号完整性问题变得更加严重。在这里，Eric Bogatin博士研究了高速串行链路应用中连接器面对的挑战。

互联网时需要超级速度。比如Netflix和You Tube两个平台，它们几乎占了互联网流量峰值的50%。数据流量每两年翻一番，这促使了几乎所有系统更高的数据传输速率的需求。

为了满足数据流量的传输，高速串行链路协议，如PCIe、SATA、SAS、以太网、USB和Infiniband等都有数据速率增加一倍的路线图。如果去年还很难实现2.5Gb/s的串行链接，那明年可能就可实现5Gb/s的链接。

设计可靠的高数据速率通道有难度的原因是导体和介质相互作用的电磁信号的基本特性。 换句话说，就是Maxwell(麦克斯韦)方程的特性。

随着数据速率的增加，信号的带宽增加，其传输时间减小。问题是所有信号完整性都随着更高的信号带宽和更短的传输时间而变化，特别是在连接器这样的结构中，这些结构本质上是不均匀的。

幸运的是，连接器路径短，所以电磁场转化为热过程中的损失可以保持很小。互联产生的问题可能更大。这些问题包括不连续性，信道的串扰，以及不对称的模式转换等。

不连续性反射的一个重要度量是信号反射的多少，称为反射系数或回波损耗。这是反射信号与入射信号的比值，通常用dB表示。图1是典型板对板连接器的返回损失和其它S参数的示例。