Corsa di prova

t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
Gert Havermann
Corsa di prova
HARTING ottimizza la caratterizzazione delle proprietà di alta frequenza
Al fine di rispondere ai requisiti delle sempre maggiori velocità di trasferimento dati anche dal punto di vista della tecnica
di misurazione, il Signal Integrity Labor del gruppo tecnologico HARTING è stato dotato di una stazione di prova. Le
stazioni di prova derivano dalla tecnologia dei semiconduttori, ma possono essere impiegate anche per la caratterizzazione
di alta frequenza dei componenti elettronici passivi, quali connettori o circuiti stampati.
La difficoltà nella caratterizzazione dei componenti consiste
nell‘allacciamento del singolo componente agli strumenti di
misura necessari. Per la caratterizzazione di gran parte delle
proprietà occorre che i connettori siano montati su una scheda
stampata. Questa, accanto all’interfaccia verso il dispositivo
di misura, deve inoltre disporre di uno schema conduttivo
­corrispondente alla misurazione, affinché le caratteristiche
della scheda non si sovrappongano a quelle del connettore. Per
questo motivo, per le diverse misurazioni occorre impiegare
diversi circuiti stampati. Le schede per la caratterizzazione
di alta frequenza devono essere progettate con bassa perdita
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e riflessione con interferenze minime, al fine di permettere
l’estrazione delle caratteristiche pure del connettore. Per
l’allacciamento al dispositivo di misura occorrono connettori
coassiali di alta qualità, che coprano l’intera banda di
frequenza da misurare.
Il passaggio dal connettore coassiale al circuito stampato
dev’essere simulato e ottimizzato in modo molto impegnativo,
per garantire una misura pulita. L’ingombro dei connettori
coassiali richiede linee verso la scheda stampata relativamente
lunghe e quindi soggette a perdite (Vedi Fig. 1: Scheda
stampata di prova). Una stazione di prova sostituisce i
harting tec.News 17 (2009)
tec.News 17: Professional Broadcast
Fig. 1: Scheda stampata di prova con connettore coassiale
connettori coassiali e riduce al minimo la complessità delle
schede di prova, con un contemporaneo miglioramento
della qualità delle misurazioni. Una stazione di prova è
essenzialmente un apparecchio meccanico che permette
di posizionare con alta precisione diverse teste di misura
sul dispositivo in prova (Vedi Fig. 2: Stazione di prova). Il
posizionamento delle teste di misura può teoricamente
avvenire anche manualmente con movimenti tranquilli,
ma i dati marginali meccanici delle teste di misura dell’alta
frequenza determinano chiaramente le necessità di una
stazione di prova:
- distanze contatti minime < 0,1 mm
- contatto contemporaneo in 8-12 punti per linea dati
(a seconda della testa di misura)
- ressione di contatto uniforme, riproducibile e con la minima
tolleranza possibile (spesso inferiore a ±0,1N)
Poiché il contatto avviene direttamente sulla scheda stampata
o sul dispositivo in prova, viene meno la necessità degli
ingombranti connettori coassiali (vedi fig. 3: Scheda di prova).
La ridotta distanza di contatto delle punte di misura permette
inoltre di posizionare i (cuscinetti) di contatto della scheda
stampata molto vicino all’oggetto da misurare, con una forte
riduzione della lunghezza delle linee. Le linee ideali sono
talmente corte da esercitare un influsso trascurabile.
Nella maggior parte dei casi, la misurazione delle proprietà
passive di un singolo componente di sistema (ad es.
backplane), a causa delle dimensioni e della geometria di tale
componente, non è eseguibile direttamente con la stazione
Fig. 2: Stazione di prova
Fig. 3: Circuito stampato di test con elementi di contatto per
stazione di prova
di prova. Tuttavia, la stazione di prova può essere utilizzata
per misurare le caratteristiche delle schede di prova, per poi
scorporarli dai dati di misura complessivi (deembedding). Quel
che resta sono le caratteristiche del componente desiderato.
Gert Havermann
Signal Integrity Engineer, Germany
HARTING Technology Group
[email protected]
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