高周波特性が分からない?設計検証に時間がかかる?

前回の記事では、高周波コネクタの設計で機械エンジニアが直面する課題と潜在リスクについてまとめました。従来の低速コネクタの設計においては、特に高周波特性を考慮する必要はありませんでしたが、高速コネクタの設計では、高周波特性は品質に影響を及ぼす重要な要素となります。高周波特性は非常に複雑であり、機械エンジニアも高周波特性を理解するのに経験が不足していたりすると、高周波コネクタの設計と検証に多くの時間がかかってしまいます。また、検証した結果がfailだった場合、効率的に問題点を特定して修正することもできません。

高周波特性の潜在リスクを一度で確認

アリオンには環境設備と豊富な実績があります。高周波特性が不良の場合に起こる得る潜在リスクを分析しまとめました。

1. インサーションロス(Insertion Loss)

挿入損失が大きすぎると信号の減衰が悪化し、伝送距離と帯域幅に影響します。

2. リターンロス(Return Loss)

反射損失が大きすぎると信号の反射と干渉が発生し、信号品質に影響します。

上記の潜在リスクにより、データの伝送頻度低下や高いビットエラー率を引き起こし、その結果サーバー全体のパフォーマンスが低下する可能性があります。

インサーションロスやリターンロスの検証が、毎回わずかな差で合格できない場合、どのようにこれを改善するかが、エンジニアにとって最大の課題になります。TDR(Time Domain Reflectometry)を観察して問題を解明しようとするかもしれません。ただし、難しいのはTDRが規格に準拠している場合で、この場合はどのように修正に取り組むべきでしょうか?多くのお客様の製品プロジェクトで経験を積んできたアリオンは、上記のリスクに対して改善すべき考え方の方向性を示すために、以下の事例を提案します。

事例紹介

図1はUSB 4.0コネクタ嵌合のTDR測定例です。USB 4.0の規格によると、インピーダンスの上下限は85オーム±9で、立ち上がり時間は40 ps(20% – 80%)です。図から明らかなように、TDR測定は規格に準拠していますが、USB 4.0のIRL測定は合格できていません。反射の回数がSパラメータの品質を決定することが多いため、アリオンの測定エンジニアがこのようなTDR曲線を改善できる可能性は十分あります。この例からわかるように、TDRの結果は規格に準拠していても、コネクタの接触インピーダンスが高すぎて多くの反射が発生する場合があるため、多重反射の問題を解決することでIRLが測定できない問題も同時に解決できる可能性があります。

Faster、Easier、Better ― 最も信頼できる高周波コネクタ検証コンサルタント

アリオンはさまざまな産業向け高周波コネクタの規格に精通し、お客様の製品プロジェクトで豊富な経験を持っています。また、多くの協会から認定されたラボとして、次のようなメリットがあります。

 Faster ー より迅速 

アリオンは、30年以上の専門的な実績や専門の技術チーム、充実したテスト環境と高スペックの計測機器を備えており、迅速かつ正確な測定結果を提供することができます。

 Easier ー より簡単 

テストフィクスチャの設計から製品測定までワンストップでサービスを提供し、お客様と協力して製品の品質をしっかりチェックします。

 Better ー より正確 

アリオンには長年にわたるテスト経験と能力があり、豊富な測定経験で機器の曲線が意味するものを解釈し、お客様の詳細な問題解決をサポートします。

関連の検証テストサービスについてより詳しい情報をお求めの場合は、アリオンのお問い合わせフォームよりお気軽にご連絡ください。

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