Type-C线缆测试中的阻抗问题及解决措施

在USB的测试标准中，一直以来都对USB线缆的D+/D-信号对达到差分阻抗的要求，阻值要求在75Ω～105Ω之间，但是在Type-C的测试标准中，线缆的测试条件变得更加严格。这个被加严的地方，对应的线缆的物理结构，恰好是连接器的加工处理位置，很难进行精确管控。这也是Type-C线缆测试的技术难点之一。

电缆的特性阻抗是电缆的电感、电容和阻抗值的组合，差分阻抗是指两条等宽度、等间距的信号线的特性阻抗，而Type-C线缆测试中的阻抗就是D+/D-一组信号对的差分阻抗。标准的阻抗要求是75Ω～105Ω，仅从这个值来看，要求比较宽松，如果信号没有改变介质的传播，这个值确实很宽松，但实际上不是这样，信号电缆在上面传播，要经过连接器、处理区和裸线区，传输信号通道在处理区域会产生很大的变化，原来的USB测试标准从20ns开始测量，然后避开这个处理区域，而Type-C的标准要求对整个电缆进行测试，处理区域成为测试失败更容易的地方，也需要攻克难点。

从Type-C线缆的测试经验看，处理区会把测试值拉到低点，提高这个阻抗低点，就能解决阻抗问题。找到了问题点就明确了改善方向，改善此问题的本质其实就是阻抗匹配的问题，使信号的传输尽量均匀，减小发生变化的区域，因此标准上建议线材的阻抗在90±5Ω，考虑到处理区会将整体的阻抗曲线拉低，所以尽量提高线材部分的阻抗，可做到超上限100Ω，Type-C连接器阻抗尽量跟线材阻抗接近，但是由于PCBA（印刷电路板组件）的结构限定，很难做到100Ω。经大量实验发现，当PCBA的阻抗接近90Ω的时候，在保证加工工艺的前提下，可以满足Type-C线缆曲线的更低点在75Ω以上。PCBA上面的阻抗可以通过增大焊盘间的距离和减小焊盘的宽度来提高PCBA的阻抗。