SAS каблови велике брзине: конектори и оптимизација сигнала

SAS каблови велике брзине: конектори и оптимизација сигнала

Спецификације интегритета сигнала

Неки од главних параметара интегритета сигнала укључују губитак уметања, преслушкивање на блиском и далеком крају, губитак повратка, изобличење косине унутар диференцијалних парова и амплитуду од диференцијалног до заједничког режима. Иако су ови фактори међусобно повезани и утичу један на други, можемо разматрати сваки фактор појединачно како бисмо проучили његов примарни утицај.
Губитак уметања
Губитак уметања је слабљење амплитуде сигнала од предајног до пријемног краја кабла и директно је пропорционалан фреквенцији. Губитак уметања такође зависи од пречника жице, као што је приказано на графикону слабљења испод. За интерне компоненте кратког домета које користе каблове пресека 30 или 28-AWG, висококвалитетни каблови треба да имају слабљење мање од 2 dB/m на 1,5 GHz. За екстерни SAS од 6 Gb/s који користи каблове од 10m, препоручује се употреба каблова са просечним пречником жице од 24, који имају слабљење од само 13 dB на 3 GHz. Ако желите да постигнете већу маргину сигнала при већим брзинама преноса података, наведите каблове са мањим слабљењем на високим фреквенцијама за дуже каблове, као што су SFF-8482 са POWER каблом или SlimSAS SFF-8654 8i.

Преслушавање
Преслушкивање се односи на количину енергије која се преноси са једног сигналног или диференцијалног пара на други сигнални или диференцијални пар. Код SAS каблова, ако преслушкивање на блиском крају (NEXT) није довољно мало, то ће изазвати већину проблема са везом. Мерење NEXT-а се врши само на једном крају кабла и то је величина енергије која се преноси са излазног пара преносних сигнала на улазни пријемни пар. Мерење преслушкивања на далеком крају (FEXT) се врши убризгавањем сигнала у преносни пар на једном крају кабла и посматрањем колико енергије је још увек задржано на преносном сигналу на другом крају кабла. NEXT у компонентама кабла и конекторима је обично узрокован лошом изолацијом диференцијалног пара сигнала, могуће због утичница и утикача, непотпуног уземљења или неправилног руковања подручјем завршетка кабла. Пројектанти система морају да осигурају да су монтажери каблова решили ова три проблема, као што је случај са компонентама попут MINI SAS HD SFF-8644 или OCuLink SFF-8611 4i.

24, 26 и 28 су типичне криве губитака кабла од 100Ω.

За висококвалитетне кабловске склопове, NEXT измерен у складу са „SFF-8410 – Спецификација за испитивање HSS бакра и захтеве за перформансе“ треба да буде мањи од 3%. Што се тиче S-параметра, NEXT треба да буде већи од 28 dB.
Губитак повратка
Губитак повратка мери величину енергије рефлектоване од система или кабла када се убризга сигнал. Ова рефлектована енергија узрокује смањење амплитуде сигнала на пријемном крају кабла и може довести до проблема са интегритетом сигнала на предајном крају, што заузврат може изазвати проблеме са електромагнетним сметњама за систем и пројектанте система.
Овај губитак повратка је узрокован неусклађеношћу импедансе у компонентама кабла. Само пажљивим решавањем овог проблема може се десити да импеданса не промени када сигнал пролази кроз утичнице, утикаче и кабловске терминале, како би се минимизирале варијације импедансе. Тренутни стандард SAS-4 ажурира вредност импедансе са ±10Ω у SAS-2 на ±3Ω. Висококвалитетни каблови треба да одржавају захтев унутар толеранције од номиналних 85 или 100 ± 3Ω, као што је SFF-8639 са SATA 15P или MCIO 74-пинским каблом.

Коса дисторзија
Код SAS каблова постоје две врсте изобличења асиметрије: између диференцијалних парова и унутар диференцијалних парова (теорија интегритета сигнала – диференцијални сигнал). Теоретски, ако се више сигнала истовремено уноси на један крај кабла, требало би да истовремено стигну и до другог краја. Ако ови сигнали не стигну истовремено, ова појава се назива изобличење асиметрије кабла или изобличење асиметрије услед кашњења. За диференцијалне парове, изобличење асиметрије унутар диференцијалног пара је кашњење између два проводника диференцијалног пара, док је изобличење асиметрије између диференцијалних парова кашњење између два скупа диференцијалних парова. Веће изобличење асиметрије унутар диференцијалног пара може погоршати диференцијални баланс пренетог сигнала, смањити амплитуду сигнала, повећати временски џитер и изазвати проблеме са електромагнетним сметњама. За висококвалитетне каблове, изобличење асиметрије унутар диференцијалног пара треба да буде мање од 10 ps, ​​као што су SFF-8654 8i до SFF-8643 или кабл за уметање против неправилног поравнања.
Електромагнетне сметње
Постоји много узрока проблема са електромагнетним сметњама у кабловима: лоша заштита или недостатак заштите, неправилан метод уземљења, неуравнотежени диференцијални сигнали, а уз то је и неусклађеност импедансе. Код спољних каблова, заштита и уземљење су вероватно два најважнија фактора која треба узети у обзир, као што је SFF-8087 са црвеном мрежом или кабл за уземљење са Купер мрежом.
Обично, спољна или електромагнетна заштита од сметњи треба да буде двострука заштита од металне фолије и плетеног слоја, са укупним покривањем од најмање 85%. Истовремено, ова заштита треба да буде повезана са спољним омотачем конектора, са потпуном везом од 360°. Заштита појединачних диференцијалних парова треба да буде изолована од спољне заштите, а њихове линије за филтрирање треба да се завршавају на системском сигналу или једносмерној маси како би се осигурала јединствена контрола импедансе за компоненте конектора и кабла, као што је SFF-8654 8i Full Wrap anti-slash или Scoop-proof конекторски кабл.