是什么让PDN电缆特别
当Picotest在上个月宣布发布一种专门为配电网络(PDN)应用设计的新型同轴电缆(见图1)时，问题几乎立刻就出现了。电缆有什么特别之处，为什么像Picotest这样专门从事电力系统测试的公司，会开发自己的电缆，而我不能使用任何50欧姆的同轴电缆?我认为回答这些问题最有效的方式是通过博客。所以，如果你是质疑这种新电缆的人，请继续读下去。
图1:为PDN应用设计的新型同轴电缆。
这一切都要从一年前我演讲的时候说起如何测量超低阻抗(100uOhm及以下)pdn(见图2)在EDICON大学［1］．(如果你没有参加会议，你可以找到幻灯片在这里)。
图2:这条新电缆是在EDI CON大学的讨论和准备工作中产生的。
图3突出了一个明显的问题，当使用2端口分流器通过阻抗测量来测量非常低的阻抗时，例如在pdn中发现的那些。在低频时，接地回路明显，导致同轴电缆屏蔽电阻随测量值串联出现。下面是这个问题的简单动画:
误差的两个主要来源是电缆的屏蔽和测量固有的接地回路。
图3:变压器隔离器关系:变压器隔离器很复杂，但依赖于高CMRR、高隔离电感和低直流电阻的优良耦合。固态隔离器更直接，可提供低得多的频率隔离。
我推导了一个方程，表明误差的最大来源与同轴电缆的屏蔽电阻成正比，与地回路隔离器的共模抑制(CMRR)成反比。由于Picotest改进了J2102B隔离器的接地回路问题，我们开始寻找更好的同轴电缆。
我们发现，很少有电缆指定或控制屏蔽电阻，许多使用压接类型，不锈钢连接器，这增加了整体电阻。我们还发现，这些电缆中的大多数都不是很灵活，这是一个重要的实用特征。电源完整性工程师经常将同轴电缆尾焊到解耦电容器衬垫上，甚至焊接到解耦电容器上，因为重型电缆往往会将电容器或衬垫从PCB上抬起，从而永久损坏PCB。最后，电缆需要有一个宽的温度范围，因为我们经常在温度室和/或嘈杂的环境中测量电压调节模块(VRM)，因为VRM的高频开关。
我们决定开发一种能够解决所有这些问题的电缆。从一个薄聚四氟乙烯芯开始，我们建立了三个屏蔽层，最后用Santoprene护套覆盖电缆。这就产生了一根18GHz的电缆，它非常灵活，重量轻，每英尺只有4.5mOhms，可以在125C下使用(见表)。
表:新电缆的规格
在没有接地回路隔离器的情况下，通过比较RG316、LMR240和Picotest PDN电缆(见图4)进行1mOhm电阻测量。RG316测量误差是PDN电缆误差的两倍多。改进后的同轴电缆内部耦合的收敛频率约为100kHz，几乎比RG316低了10年。将LMR240 2英尺电缆缩放到1米，意味着将电阻乘以1.64。LMR240将在低频下为12mOhms，或比我们的PDN电缆高20%的未校正误差。
图4:新电缆与RG316和LMR240电缆的对比。
LMR240电缆的额定温度只有85℃，直径几乎是它的两倍，弯曲半径是它的两倍，灵活性也要差得多。我们发现，与LMR240电缆相比，我们的新电缆设计还提供了超过20dB的屏蔽改善。
对于一家小型测试设备公司来说，设计自己的电缆似乎很奇怪，老实说，它比我想象的要复杂得多。这花了将近一年的时间，但最终，我们实现了我们的目标，至少现在，我们有了最终的PDN测量电缆。
参考:
100uOhm电源导轨的设计与测量， EDI CON美国2018,EDI CON大学
还看到:
测量亚毫姆PDN阻抗信号完整性期刊。
