如何化解TBT4及USB4 LRD有源铜缆产测挑战
发布时间：2025-02-19 17:00:06 热度：125
2/19/2025，光纤在线讯 USB4及TBT4技术的推出为高速数据传输、视频信号传输以及电源管理带来了革命性的进步。随着USB4及TBT4技术的普及，对高速、长距离数据传输的需求日益增长。USB4及TBT4支持高达40Gbps的传输速率，但在长距离传输中，信号衰减和完整性成为主要挑战。为了解决这一问题，USB4及TBT4 LRD（Linear Re-driver）有源铜缆被广泛采用，cable可以从1米拓展到3米，为了确保LRD有源铜缆的性能和兼容性，USB4及TBT4 LRD cable生产测试成为不可或缺的环节。
在选择TBT4及USB4 LRD有源铜缆生产测试设备之前，我们要了解这passive和LDR cable两者之间的异同：
在对比表格当中，LRD cable所涵盖的能容比passive cable会更丰富一些，由于其含有了主动芯片功耗更大，高速信号测试要求会更多一些。
相对而言，不论是USB4 passive还是LRD cable都包含两大测试项目作为产测内容，一个是功能测试，另一个是高速通道信号质量测量。当然还会有一些类似环境适应性、EMC之类的测试，这些耗费时间太长不可能作为产测的内容。
功能测试主要包括eMarker、电源管理、协议兼容性等测试，eMarker可以获取线缆的最大电流、电压等级、数据传输能力、支持协议、线缆长度、制造商及产品ID相关信息，当然在USB4的规范里也有规定相关eMarker的静态及动态功耗等特点。
由于USB4线缆的主要设计目标是支持高速数据传输（如40 Gbps），因此电气特性测试的重点是信号完整性、插入损耗、串扰等高频特性。虽然USB4线缆支持电源传输，但电源传输的性能主要由设备端的电源管理模块控制，线缆的DC电阻对整体性能的影响相对较小。
早些年需要测量的DC电阻（如压降）可以通过其他测试（如VBUS/GND压降测试）间接评估，不需要单独进行DC电阻测量，即使一定要测量也有专门的线序和电阻测量设备而不与高速测量设备混搭。而USB4 LRD有源铜缆是带有Redriver芯片的，用之前传统线序测试仪和电阻测量设备是无法获得正确结果的。同时USB协会针对USB4有源线缆还增加了功耗的标准规格，那么有源线缆的功耗测量也变得必不可少了。
对于USB4或TBT4 cable高速通道信号质量的测量，基于USB协会的标准都会从插损、回损、串扰、阻抗等方面对passive cable进行测试来评估其性能。USB4 LRD有源铜缆由于Redriver芯片的引入，带来了更多的不确定因素，可能出现S参数相关的内容pass到了实际显示中会出现零星闪点的现象。这源于Redriver是模拟芯片，无法像Retimer那样将数据恢复，单纯的信号放大会让抖动和噪音同时放大。因此在LRD有源铜缆测量中引入了眼图相关参数的测量，眼图的测量模拟了更多实际信号的传输设置，例如Host端的0-15 preset, device端0到-9db的CTLE和DFE，一般都是使用高带宽实时示波器测量USB4 GEN3 20Gbps每通道的信号，高带宽实时示波器基于昂贵成本考量用于产测也是不现实的。
综上功能及信号质量的测试要求，对USB4及TBT4 LRD cable的产测带来了极大的挑战，唐领科技基于种种测试要求的考量推出了CCBT20A消费类传输线生产测试仪尽最大努力满足USB4及TBT4 LRD cable的生产测试，将所有的测试项模块化，要一项加一项。
在功能测试方面，CCBT20A满足客户eMarker功能的参数比对，LRD cable功耗测量，线位确定性测量及USB2.0的传输性能测量等重要功能。
在信号品质测量上，CCBT20A在眼图、IL及协议合规性上也下了很大的功夫。CCBT20A通过Tune test功能校准合适不同长度及Redriver设置的最佳符合规范的Preset及CTLE组合，用于同款产品的测试。
模拟Host端发出的信号通过LRD cable后进行快速眼图叠加扫描获得眼高、眼宽、RJ、DJ及上升下降时间等参数，同时比对USB4 spec里的TP3模板，了解LRD cable的眼图余量。
CCBT20A从功能和高速信号传输品质上全方位的评估USB4及TBT4 LRD cable的测量，一根LRD cable的测试在10s左右即可完成。这些测试方法和结果，有通过业内大型cable制造商的比对和验证，测试结果是完全可以接受的，同时Preset、CTLE及眼图的测量结果和高带宽实时示波器比对后，有很高的匹配度。
为了满足客户更多的测试需求，CCBT20A也加入了多频点差分IL测量功能比对规范IL曲线，进一步满足客户对多个重要频点损耗余量的了解。
对于信号品质测试的追求，CCBT20A仍然在继续加强中，未来会加入更多的测试项来匹配USB4规范的要求。生产的易用性及数据分析管理，CCBT20A也有相应的生产模式及数据库接口方便广大线缆厂商减少误操作提高产品品质。
CCBT20A除了在USB4及TBT4 LRD cable测试上可以作为一个产测备选工具，也可以协助passive cable厂商做快速良品筛选，HDMI、DP、QSFP cable的品质检测也可以通过Lincese变更升级集成在这台CCBT20A测试仪来进行测量。更多的定制测量需求，也可以联系我们进行深度的合作开发。
在选择TBT4及USB4 LRD有源铜缆生产测试设备之前，我们要了解这passive和LDR cable两者之间的异同：
在对比表格当中，LRD cable所涵盖的能容比passive cable会更丰富一些，由于其含有了主动芯片功耗更大，高速信号测试要求会更多一些。
相对而言，不论是USB4 passive还是LRD cable都包含两大测试项目作为产测内容，一个是功能测试，另一个是高速通道信号质量测量。当然还会有一些类似环境适应性、EMC之类的测试，这些耗费时间太长不可能作为产测的内容。
功能测试主要包括eMarker、电源管理、协议兼容性等测试，eMarker可以获取线缆的最大电流、电压等级、数据传输能力、支持协议、线缆长度、制造商及产品ID相关信息，当然在USB4的规范里也有规定相关eMarker的静态及动态功耗等特点。
由于USB4线缆的主要设计目标是支持高速数据传输（如40 Gbps），因此电气特性测试的重点是信号完整性、插入损耗、串扰等高频特性。虽然USB4线缆支持电源传输，但电源传输的性能主要由设备端的电源管理模块控制，线缆的DC电阻对整体性能的影响相对较小。
早些年需要测量的DC电阻（如压降）可以通过其他测试（如VBUS/GND压降测试）间接评估，不需要单独进行DC电阻测量，即使一定要测量也有专门的线序和电阻测量设备而不与高速测量设备混搭。而USB4 LRD有源铜缆是带有Redriver芯片的，用之前传统线序测试仪和电阻测量设备是无法获得正确结果的。同时USB协会针对USB4有源线缆还增加了功耗的标准规格，那么有源线缆的功耗测量也变得必不可少了。
对于USB4或TBT4 cable高速通道信号质量的测量，基于USB协会的标准都会从插损、回损、串扰、阻抗等方面对passive cable进行测试来评估其性能。USB4 LRD有源铜缆由于Redriver芯片的引入，带来了更多的不确定因素，可能出现S参数相关的内容pass到了实际显示中会出现零星闪点的现象。这源于Redriver是模拟芯片，无法像Retimer那样将数据恢复，单纯的信号放大会让抖动和噪音同时放大。因此在LRD有源铜缆测量中引入了眼图相关参数的测量，眼图的测量模拟了更多实际信号的传输设置，例如Host端的0-15 preset, device端0到-9db的CTLE和DFE，一般都是使用高带宽实时示波器测量USB4 GEN3 20Gbps每通道的信号，高带宽实时示波器基于昂贵成本考量用于产测也是不现实的。
综上功能及信号质量的测试要求，对USB4及TBT4 LRD cable的产测带来了极大的挑战，唐领科技基于种种测试要求的考量推出了CCBT20A消费类传输线生产测试仪尽最大努力满足USB4及TBT4 LRD cable的生产测试，将所有的测试项模块化，要一项加一项。
在功能测试方面，CCBT20A满足客户eMarker功能的参数比对，LRD cable功耗测量，线位确定性测量及USB2.0的传输性能测量等重要功能。
在信号品质测量上，CCBT20A在眼图、IL及协议合规性上也下了很大的功夫。CCBT20A通过Tune test功能校准合适不同长度及Redriver设置的最佳符合规范的Preset及CTLE组合，用于同款产品的测试。
模拟Host端发出的信号通过LRD cable后进行快速眼图叠加扫描获得眼高、眼宽、RJ、DJ及上升下降时间等参数，同时比对USB4 spec里的TP3模板，了解LRD cable的眼图余量。
CCBT20A从功能和高速信号传输品质上全方位的评估USB4及TBT4 LRD cable的测量，一根LRD cable的测试在10s左右即可完成。这些测试方法和结果，有通过业内大型cable制造商的比对和验证，测试结果是完全可以接受的，同时Preset、CTLE及眼图的测量结果和高带宽实时示波器比对后，有很高的匹配度。
为了满足客户更多的测试需求，CCBT20A也加入了多频点差分IL测量功能比对规范IL曲线，进一步满足客户对多个重要频点损耗余量的了解。
对于信号品质测试的追求，CCBT20A仍然在继续加强中，未来会加入更多的测试项来匹配USB4规范的要求。生产的易用性及数据分析管理，CCBT20A也有相应的生产模式及数据库接口方便广大线缆厂商减少误操作提高产品品质。
CCBT20A除了在USB4及TBT4 LRD cable测试上可以作为一个产测备选工具，也可以协助passive cable厂商做快速良品筛选，HDMI、DP、QSFP cable的品质检测也可以通过Lincese变更升级集成在这台CCBT20A测试仪来进行测量。更多的定制测量需求，也可以联系我们进行深度的合作开发。
