隨著數(shù)據(jù)傳輸率的提高，信號頻寬不斷增加，信號上升沿時間繼續(xù)減小。頻寬越寬，上升沿時間越短則信號完整性問題越突出，我們看看連接器面臨怎么樣的高速串聯(lián)信號的應用挑戰(zhàn)。

由于網(wǎng)絡的高速發(fā)展，如在線視頻租賃的蓬勃興起（據(jù)統(tǒng)計在線視頻租賃占據(jù)網(wǎng)絡信息傳輸量的50%），電子工業(yè)總存在提速的需求，每兩年數(shù)據(jù)傳輸量率就要翻一翻, 這不見體現(xiàn)在網(wǎng)絡的傳輸主線也反映在芯片的吞吐量。

為了適應數(shù)據(jù)傳輸不斷提速的需求，每個高速串聯(lián)協(xié)議，如PCIe, SATA, SAS, Ethemet, USB,和Infiniband都采用每更新一代傳輸率增加一倍的技術路線。如果你去年應對2.5Gb/s, 那你今年就要準備好去挑戰(zhàn)5Gb/s.

理想的高速傳輸通道很難設計的原因之一是電磁波信號與導體和絕緣介質(zhì)的互動的這一根本屬性，換句話說，是由于麥克斯韋方程所致。

隨著數(shù)據(jù)傳輸率的提高，信號頻寬不斷增加，信號上升沿時間繼續(xù)減小。信號完整性問題越突出，特別是對于連接器這種結構的元件來說---連接器的結構注定無法實現(xiàn)傳輸通道的連續(xù)性。

幸運的是，連接器不長，故電磁波在連接器體內(nèi)轉化為熱量的損耗不大，但是連接器引起的另外3大基本問題卻可能甚為嚴重，這些問題是由于不阻抗連續(xù)引起的回波損耗，來自別的通道的串擾和由于非對稱性產(chǎn)生的共模轉換.

我們用一個重要的參數(shù)來描述由于阻抗不連續(xù)引起多少信號被反射，這個參數(shù)被稱為反射系數(shù)或回波損耗，這是反射信號與入射信號的比例，常用dB表示，下圖是回波損耗及其他常見的連接器高速信號指標的示例。

有圖可見，頻率增加回波損耗增大，那多大的回波損耗可接受呢？當回波損耗大于大約-13dB時，反射信號開始影響被傳輸?shù)男盘?，這是用于定義連接器頻寬的常用規(guī)格。

設計制造較高頻率的連接器，不僅僅要考慮連接器還要考慮與連接器連接的PCB導線及焊接連接器的焊盤。你不僅要優(yōu)化連接器的結構還要考慮包括整個與連接器連接的引線部分。

串擾是關于使差分對的信號遠離另一差分對的電磁場，不幸的是，連接的高密度化趨勢是串擾的問題更為嚴重。

方案之一是在信號pin的兩側增加地線的回路pin或地線板。近端串擾系數(shù)和遠端串擾系數(shù)是描述通道間串擾的指標。

在高速串聯(lián)應用領域里最后一個要盡量避免的現(xiàn)象是共模轉換。當我們在高頻通道傳輸差分信號時，若差分信號對存在任何不對稱(現(xiàn)實中不可能完全對稱)的因素，這種不對稱的部分會轉換成共模信號。

結果是部分差分信號損失，損失的能量部分被輻射部分在信號通道游蕩成為接收端的雜音。

最常見的共模非對稱性是差分對間的時延差。例如，在28Gb/s的頻道，單位間隔是36皮秒。對整個通道來說，差分對間的時延差不應超過單位間隔的15%，即不應超過5皮秒---這大致相當于0.75mm的長度，但能分配給連接器的只有很小一部分。

信號完整性僅僅是連接器設計要考慮的一方面，還有長期穩(wěn)定性的要求，工藝性的要求，插拔力的要求，載流能力(承受電流大小)的要求，空間密度的要求，焊接爐溫的要求，甚至PCB焊盤的要求。摩爾定律的存在使連接器高頻方面的設計像打地鼠一樣，沒法做到一勞永逸，一個連接器的指標改善好，可能另一個指標的問題更嚴重！

鑒于高速連接器產(chǎn)業(yè)目前的狀況及發(fā)展趨勢，高速連接器的廠家不得不尋求優(yōu)越的信號完整性的工程技術力量或成立自己的高速信號團隊。

在高端連接器產(chǎn)品設計領域，廠商要結合客戶的pcb來優(yōu)化高速連接器的性能。為了提升競爭力，有不少連接器廠家大力強化信號完整性的工程力量來協(xié)助客戶解決高速傳輸?shù)膯栴}。

當數(shù)據(jù)傳輸率高于5Gb/s, 連接變得并不簡單，要實現(xiàn)可接受的傳輸性能，在設計的開始要對信號完整性問題給予充分的重視.