高频与高速的区别-信号与电源完整性

高频与高速的区别-信号与电源完整性

前事不忘后事之师，在进入一个新的领域时，人们的第一反应肯定是去寻找有没有可以借鉴的知识。数字信号从20世纪90年代开始终于“摸到了”GHz级别的门槛，最初人们的第一反应是向在半个世纪之前就已经使用的厘米波（3 GHz～30 GHz）的射频领域学习。于是，很多射频领域的设计思路与规则就保留了下来。

我们今天所说的高速，跟射频中的高频并不是同一个概念。高频，顾名思义是很高的频率，对于周期信号来说，才有频率这个概念，其单位是Hz。数字信号中不全是呈周期性变化的时钟信号，还有大量的随机码，所以我们只能说信号速率较高，速率的单位是bps。这也就是我们平时说的高速信号。

高速与高频是不同的。高速信号的频谱分布在全频带，需要解决的问题是如何让各个频率分量同时完整的传输。传输的载体通常是传输线及各种充当传输线的连接器件。图2-6所示是一个典型的数字电路通道，连接发送芯片与接收芯片的是传输线、过孔和连接器。

高频信号的频谱分布在某个特定频率点附近，其频谱非常集中，需要解决的问题是如何让这个频率点的频率分量尽可能完整地传输，并且尽可能地阻止其他频率点的频率分量传输。传输的过程中会经过滤波器、衰减器、耦合器等器件。

虽然高速与高频在理论上有非常多的共通之处，但是由于信号本身的特性，关注的点还是会有区别的。比如，传输线有1ps的延时差别，对于信号来说会有什么影响呢？如果是一个中心频率为2.66GHz的射频信号，而传输线的作用又是对两个自身阻抗共轭的器件进行阻抗匹配的话，1ps的延时差会造成信号在中心频率处1.4dB的衰减。其中，2.66GHz就是我们常用的4G-LTE通信的频段，如图2-7所示.

但对于数字信号来说,即使信号速率为10Gbps，存在这样1ps的延时差，不管是对于信号质量还是时序都是没有任何问题的。

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