隨著數(shù)據(jù)傳輸率的提高，信號頻寬不斷增加，信號上升沿時間繼續(xù)減小。頻寬越寬，上升沿時間越短則信號完整性問題越突出，我們看看連接器面臨怎么樣的高速串聯(lián)信號的應(yīng)用挑戰(zhàn)。

由于網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，如在線視頻租賃的蓬勃興起（據(jù)統(tǒng)計(jì)在線視頻租賃占據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸量的50%），電子工業(yè)總存在提速的需求，每兩年數(shù)據(jù)傳輸量率就要翻一翻, 這不見體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的傳輸主線也反映在芯片的吞吐量。

為了適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸不斷提速的需求，每個高速串聯(lián)協(xié)議，如PCIe, SATA, SAS, Ethemet, USB,和Infiniband都采用每更新一代傳輸率增加一倍的技術(shù)路線。如果你去年應(yīng)對2.5Gb/s, 那你今年就要準(zhǔn)備好去挑戰(zhàn)5Gb/s.

理想的高速傳輸通道很難設(shè)計(jì)的原因之一是電磁波信號與導(dǎo)體和絕緣介質(zhì)的互動的這一根本屬性，換句話說，是由于麥克斯韋方程所致。

隨著數(shù)據(jù)傳輸率的提高，信號頻寬不斷增加，信號上升沿時間繼續(xù)減小。信號完整性問題越突出，特別是對于連接器這種結(jié)構(gòu)的元件來說---連接器的結(jié)構(gòu)注定無法實(shí)現(xiàn)傳輸通道的連續(xù)性。

幸運(yùn)的是，連接器不長，故電磁波在連接器體內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱量的損耗不大，但是連接器引起的另外3大基本問題卻可能甚為嚴(yán)重，這些問題是由于不阻抗連續(xù)引起的回波損耗，來自別的通道的串?dāng)_和由于非對稱性產(chǎn)生的共模轉(zhuǎn)換.

我們用一個重要的參數(shù)來描述由于阻抗不連續(xù)引起多少信號被反射，這個參數(shù)被稱為反射系數(shù)或回波損耗，這是反射信號與入射信號的比例，常用dB表示，下圖是回波損耗及其他常見的連接器高速信號指標(biāo)的示例。

有圖可見，頻率增加回波損耗增大，那多大的回波損耗可接受呢？當(dāng)回波損耗大于大約-13dB時，反射信號開始影響被傳輸?shù)男盘?，這是用于定義連接器頻寬的常用規(guī)格。

設(shè)計(jì)制造較高頻率的連接器，不僅僅要考慮連接器還要考慮與連接器連接的PCB導(dǎo)線及焊接連接器的焊盤。你不僅要優(yōu)化連接器的結(jié)構(gòu)還要考慮包括整個與連接器連接的引線部分。

串?dāng)_是關(guān)于使差分對的信號遠(yuǎn)離另一差分對的電磁場，不幸的是，連接的高密度化趨勢是串?dāng)_的問題更為嚴(yán)重。

方案之一是在信號pin的兩側(cè)增加地線的回路pin或地線板。近端串?dāng)_系數(shù)和遠(yuǎn)端串?dāng)_系數(shù)是描述通道間串?dāng)_的指標(biāo)。

在高速串聯(lián)應(yīng)用領(lǐng)域里最后一個要盡量避免的現(xiàn)象是共模轉(zhuǎn)換。當(dāng)我們在高頻通道傳輸差分信號時，若差分信號對存在任何不對稱(現(xiàn)實(shí)中不可能完全對稱)的因素，這種不對稱的部分會轉(zhuǎn)換成共模信號。

結(jié)果是部分差分信號損失，損失的能量部分被輻射部分在信號通道游蕩成為接收端的雜音。

最常見的共模非對稱性是差分對間的時延差。例如，在28Gb/s的頻道，單位間隔是36皮秒。對整個通道來說，差分對間的時延差不應(yīng)超過單位間隔的15%，即不應(yīng)超過5皮秒---這大致相當(dāng)于0.75mm的長度，但能分配給連接器的只有很小一部分。

信號完整性僅僅是連接器設(shè)計(jì)要考慮的一方面，還有長期穩(wěn)定性的要求，工藝性的要求，插拔力的要求，載流能力(承受電流大小)的要求，空間密度的要求，焊接爐溫的要求，甚至PCB焊盤的要求。摩爾定律的存在使連接器高頻方面的設(shè)計(jì)像打地鼠一樣，沒法做到一勞永逸，一個連接器的指標(biāo)改善好，可能另一個指標(biāo)的問題更嚴(yán)重！

鑒于高速連接器產(chǎn)業(yè)目前的狀況及發(fā)展趨勢，高速連接器的廠家不得不尋求優(yōu)越的信號完整性的工程技術(shù)力量或成立自己的高速信號團(tuán)隊(duì)。

在高端連接器產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，廠商要結(jié)合客戶的pcb來優(yōu)化高速連接器的性能。為了提升競爭力，有不少連接器廠家大力強(qiáng)化信號完整性的工程力量來協(xié)助客戶解決高速傳輸?shù)膯栴}。

當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸率高于5Gb/s, 連接變得并不簡單，要實(shí)現(xiàn)可接受的傳輸性能，在設(shè)計(jì)的開始要對信號完整性問題給予充分的重視.