高速数字信号测试设备选型要点

随着人工智能与高性能计算发展，高速数字信号测试对测量设备提出更高要求。本文简析采样示波器及周边组件选型关键。

一、带宽与触发精度决定波形还原度 

采样示波器带宽需覆盖信号基频至少5次谐波。例如，28 Gbit/s信号基频为14 GHz，建议选用70 GHz以上带宽示波器，以准确还原上升/下降沿。带宽不足将导致波形圆滑，测量上升时间偏大。实测表明，70 GHz示波器测得上升时间约14.2 ps，50 GHz仅约17–18 ps。 触发精度亦至关重要。高精度触发可显著降低测量系统引入的抖动。测试显示，28 Gbit/s信号下，启用高精度触发时抖动为486 fs（RMS），否则高达1.062 ps（RMS），严重影响评估准确性。

二、周边组件影响不可忽视 

连接器、电缆、滤波器等无源器件的频率与反射特性直接影响信号完整性。 SMP-SMA适配器在50 GHz内传输性能稳定，对波形影响小；而BNC-SMA适配器在43 GHz附近反射显著（S11≈0 dB），导致高频分量反射，引发基线失真，尤其影响含丰富谐波的快速边沿信号。 低通滤波器（LPF）若带宽不足或阻抗匹配不良，将加剧码间干扰（ISI）。如6.8 GHz LPF对20 GHz以上分量衰减不足，导致高频反射，使快速信号抖动加剧。 电缆带宽同样关键。测试32 Gbit/s信号时，27.5 GHz电缆引发明显下冲失真，而40 GHz电缆则保持波形完整。

三、选型建议

1.示波器：优先选择带宽覆盖5次谐波以上、具备高精度触发功能的型号；

2.连接组件：选用高频性能稳定、反射小的接口（如SMA/SMP），避免BNC等低带宽连接器用于>10 GHz场景；

3.线缆与滤波器：确保其带宽、S参数（S21/S11）匹配信号频谱，减少反射与衰减失真；

4.系统级匹配：整体测试链路（信号源—线缆—适配器—示波器）应协同优化，避免短板效应。

综上，精准测试高速信号需从系统角度出发，全面评估仪器与组件的频率响应、反射特性与触发能力，构建高保真测量环境。安立将持续提供高性能解决方案，助力客户提升测试精度与产品价值。