GB∕T 5095.2501-2021 电子设备用机电元件 基本试验规程及测量方法 第25-1部分：试验25a：串扰比

标准分享吧

ICS31.220.10

L23

中华人民共和国国家标准

GB/T5095.2501—2021/IEC60512-25-1：2001

电子设备用机电元件

基本试验规程及测量方法

第25-1部分:试验25a:串扰比

Electromechanicalcomponentsforelectronicequipment—

Basictestingproceduresandmeasuringmethods—

Part25-1:Test25a：Crosstalkratio

(IEC60512-25-1:2001，Connectorsforelectronicequipment—

Testsandmeasurements——Part25-1:Test25a：Crosstalkratio»IDT)

2021-03-09发布

2021-10-01实施

标准分享吧

标准分享吧

GB/T5095.2501—2021/IEC60512-25-1：2001

前 m

1总、则 1

l.i范围和目的 1

1.2术语和定义 1

2试验设施 2

2.1设备 2

2.2 2

3试验样品 3

3.1翻 3

4试验程序 3

4.1方法A（时域法） 3

4.2方法B（频域法） 5

5相关标准应规定的细则 6

5.1所有试验 6

5.2仅时域法 6

5.3仅频域法 6

5.4按相关标准补充推荐的装置规范 6

6试验记录文件 6

附录A（规范性附录）装置和设备的示意图 8

附录B（资料性附录）实用指南 12

I

标准分享吧

标准分享吧

GB/T5095.2501—2021/IEC60512-25-1：2001

GB/T5095((电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法》按试验方法分为若干部分。

GB/T5095的第25部分为信号完整性试验，已经发布或计划发布的部分如下：

一第25-1部分:试验25a:串扰比；

第25-2部分:试验25b:衰减(插人损耗)；

——第25-3部分:试验25c:上升时间衰减；

——第25-4部分:试验25d:传输时延；

一第25-5部分:试验25e:回波损耗；

一第25-6部分:试验25f:眼图和抖动；

——第25-7部分:试验25g:阻抗、反射系数和电压驻波比(VSWR)；

一第25-9部分：信号完整性试验试验25i:外来串扰。

本部分为GB/T5095的第25-1部分。

本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本部分使用翻译法等同采用IEC60512-25-1:2001((电子设备用连接器试验和测量第25-1部分:试验25a:串扰比》。

本部分做了下列编辑性修改：

一标准名称由《电子设备用连接器试验和测量第25-1部分：试验25a:串扰比》修改为《电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法第25-1部分:试验25a:串扰比》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出。

本部分由全国电子设备用机电元件标准化技术委员会(SAC/TC166)归口。

本部分起草单位：四川华丰企业集团有限公司、中国电子技术标准化研究院。

本部分主要起草人：庞斌、朱茗、肖淼、刘俊、汪其龙。

标准分享吧

电子设备用机电元件

基本试验规程及测量方法

第25-1部分:试验25a:串扰比

1总则

1.1范围和目的

GB/T5095的本部分适用于互连组件，如电连接器、插座和电缆组件。

本部分规定了测量互连组件的激励线路与静噪线路之间电磁耦合量的试验规程。描述了用于单端和差分传输的时域法（方法A）和频域法（方法B）两种试验方法及其插人和标准装置法。

1.2术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

1.2.1

激励信号drivesignal

一种阶跃波形（时域内）或正弦波形（频域内）。

1.2.2

串扰比crosstalkratio

耦合（感应）进人静噪信号线或线对的信号与激励线或线对中信号的量值之比。两种信号具有相同的电压或电流单位，并且比值可用百分比或分贝（dB）表示。

1.2.3

近端串扰比nearendcrosstalkratio；NEXT

在接近激励线路发射（信号源）端的静噪线路上计算出的串扰比。这是近端静噪线路信号幅度与近端激励线路信号幅度的比值。

1.2.4

远端串扰比farendcrosstalkratio；FEXT

在接近激励线路接收（终点）端的静噪线路上计算出的串扰比。这是远端静噪线路信号幅度与近端激励线路信号幅度的比值。

1.2.5

测量系统上升时间measurementsystemrisetime

安装就位无样品并具有滤波（或归一化）作用的装置测量的上升时间。通常，测量的是10%〜90%电平范围内的上升时间。

1.2.6

样品环境阻抗specimenenvironmentimpedance

由装置在样品信号导线上引起的阻抗。该阻抗是由传输线路、终端电阻、附装的接收器或信号源以及装置的寄生效应产生的。

1.2.7

阶跃幅度stepamplitude

0%和100%电平之间的电压差，上冲峰突和下冲峰突可忽略不计，如图1所示。

标准分享吧

GB/T5095.2501—2021/IEC60512-25-1：2001

1.2.8

独立标准件isolationstandard

一种无试验样品并具有与试验装置相同串扰特性的标准装置。该装置可以或可不作为试验板的一部分。

2试验设施

2.1设备

2.1.1方法A（时域法）

在激励线路上采用阶跃发生器，在静噪线上采用示波监测器，在差分应用中，两者都能处理差分信号。通常，这种方法考虑了幅度和偏斜失真的互补输出和具有差值及总和显示的对偶输人。可利用滤波或归一化来改变上升时间，通常采用的是时域反射计（TDR）。

注：试验人员宜了解通过仪器进行的任何数学运算的局限性（如归一化或软件滤波）。

探头

当使用探头时，探头应具有合适的上升时间特性和电路负载特性（电阻和电容）。

2.1.2方法B（频域法）

优先选用网络分析仪。当要求较大动态范围时，可采用一台信号发生器和频谱分析仪或矢量网络分析仪（用于全2端口校准测量）来代替。如必要，可使用附加设备来增加测量的灵敏度（如宽带输出放大器或低噪声前置放大器）。对于差分测量，可采用带有合适软件或平衡-不平衡转换器的多端口网络分析仪。

2.2装置

除非依据的文件中另有规定，样品环境阻抗应与试验设备的阻抗匹配。通常，对于单端测量，该阻抗为50£1，差分测量为100n。装置和设备的示意图见附录A。

2.2.1样品导线配置

每次测量时，应按相关标准中的规定安装好激励线路和静噪线路。在激励信号为差分且不平衡这种特殊情况下，应端接共模能量。如可能，与这些线路相邻的信号线路也应同样端接（相邻电信号线路过长可能会产生谐振，增加结果的误差）。除非另有规定，具有全部共用接地的各端，应采用1:1的信号-接地比（进行差分测量时为2:1），见图A.4的示例。

2.2.2终端

在规定的样品环境阻抗内，激励线路的远端和静噪线路的两端应采用图A.2和图A.3中所示的其中一种方法进行端接。应采取措施尽量减小试验频率范围内阻性终端的电抗。

注：由于装置的寄生效应，装置的几何形状和材料可能会对测M产生影响。通常，其最合理的装置方式是由产品的预定用途决定的。

2.2.3串扰

通常，装置串扰与样品的串扰是不可能分开的。同时，当装置的导线内兼有接地电流时，将会产生增加实际串扰的共同阻抗耦合。相关标准应对装置加以规定，使其串扰影响降至最低并使终端阻抗倍2

增。当未规定时，这些影响与实际的样品串扰相比应较小。

注：由于试验板引出端或电缆组件端接方法会显著地影响串扰，建议在装置中包括一独立标准件（用于测M装置串扰）。

2.2.4插入法装置

装置应设计成在有和无样品时都能进行串扰测量（见图A.1）。若在平衡测量时采用了平衡-不平衡转换器，或为阻抗匹配采用了最低损耗匹配器（见图A.2和图A.3）,这些应包括在装置中。

2.2.5标准装置法装置

该装置与样品装置完全相同，只是无样品。若采用示波器扫迹，则应包括装置连接器、过孔、弯曲处接头和转角。若在平衡测量时采用了平衡-不平衡转换器，或为阻抗匹配采用了最低损耗匹配器（见图A.2和图A.3）,这些都应包括在装置中。在该方法中，装置串扰测量采用了近端和远端两者组合的独立装置。

3试验样品

3.1说明

用于本试验规程的试验样品应具有一条以上的信号线路，并为下列类型。

3.1.1可分离连接器

连接器插合对。

3.1.2电缆组件

组装好的连接器和电缆，及其插配连接器。

3.1.3插座

插座和试验器件，或插座和插头转接器。

4试验程序

在规定的样品环境阻抗内，激励线路的远端和静噪线路的两端应采用图A.2和图A.3中所示的其中一种方法进行端接。为了提高精度，端接相邻信号线路是必要的。试验的实用指南参见附录B。

4.1方法A（时域法）

4.1.1样品放置距任何可能会影响测量结果的物体至少5cm。

4.1.2标准测量和装置串扰

串扰是样品内激励阶跃上升时间和幅度的函数。由于装置增加了激励阶跃上升时间，因此，测量系统上升时间会大于试验设备产生的上升时间，并应进行测量。上升时间应在10%〜90%电平范围内进行测量。

装置串扰增加了样品串扰，装置应包括最低损耗匹配器（如采用）。若相关标准对装置有明确规定，因此已知其串扰值，是否对装置的串扰进行测量可任选。这些结果用一条量值与时间的关系曲线表示。可采用下列任一种方法对测量系统上升时间、激励幅度和装置串扰进行测量。

3

插入法

.1组装该装置将其与近端和远端连接，其间无样品，并且将示波器和脉冲发生器连接至激励线路装置的适当位置。对于平衡测量，应使正和负阶跃的幅度相等，并消除信号源的偏斜失真（这假定该装置已设计成在所有线路之间具有相同的延迟）。对于多条同步激励线路，应匹配幅度并消除偏斜失真。

若同步激励线路的数量超过设备能力或影响通道偏斜消除，则可一次激励一条线路并用叠加法计算串扰。

注：该方法可能不适用过长电缆组件的远端串扰测量。

测量只是通过装置传输的激励信号阶跃上升时间和幅度（如要求，可用装有样品的装置测量），调节滤波（或归一化）使测量的上升时间与要求的值或表1中的值匹配。

.2按相关标准中规定的位置将示波器与静噪线路连接。卸除样品测量装置的串扰幅度。用装置串扰幅度除以阶跃幅度计算出装置串扰比，并用百分比表示。除非另有规定，记录峰值和正负号。

标准装置法

.1将示波器和脉冲发生器连接至激励线路的适当位置。对于平衡测量，在信号源应使正和负阶跃幅度相等并消除偏斜失真（这假定该装置已设计成在所有线路之间具有相同的延迟）。对于多条同步激励线路，应匹配幅度并消除偏斜失真。

若同步激励线路的数量超过设备能力或影响通道偏斜消除，则可一次激励一条线路并用叠加法计算串扰。

测量通过标准装置传输的激励信号的阶跃上升时间和幅度［如要求，对于远端串扰比（FEXT）,可用装有样品的装置测量］。调节滤波（或归一化）使测量的上升时间与要求的值或表1中的值匹配。

表1推荐的测量系统上升时间（包括装置和滤波器）

预期的应用信号上升时间

测量系统上升时间

PS

PS

100〜500

100

>500—1000

500

>1000

1000

.2按相关标准中规定的位置将示波器与标准装置的静噪线路连接。测量装置的串扰幅度，用装置的串扰幅度除以阶跃幅度计算出装置串扰比，并用百分比表示。除非另有规定，记录峰值和正负号。

4.1.3样品串扰测量

装置中加人样品。

按要求的位置将示波器与静噪线路连接，并将阶跃发生器与激励线路连接。对于平衡测量，在信号源应使正和负阶跃幅度相等并消除偏斜失真（这假定该装置已设计成在所有线路之间具有相同延迟）。对于多条同步激励线路，应匹配幅度和消除偏斜失真。

若同步激励线路的数量超过设备能力或影响通道偏斜消除，则可一次激励一条线路并用叠加法计算串扰。

测量样品连同装置的串扰幅度，用样品连同装置的串扰幅度除以阶跃幅度计算出样品连同装置的串扰比，并用百分比表示。除非另有规定，记录峰值和正负号。

4

标准分享吧

GB/T5095.2501—2021/IEC60512-25-1：2001

注：当装置的串扰量与样品连同装置的串扰量近乎相同时，宜对结果进行分析，不宜从该测量值中减去装置的串扰量。

4.2方法B（频域法）

4.2.1样品放置距任何可能会影响测量结果的物体至少5cm。

4.2.2校准（基准测量）和装置串扰的测量

对于平衡测量，若采用了平衡-不平衡转换器，或为了阻抗匹配采用了最低损耗匹配器（见图A.2和图A.3）,这些应包括在装置中。若相关标准对装置串扰值有明确规定，是否对装置的串扰进行测量可任选。

除非另有规定，所有测量结果应至少包括200个频率点。生成一条量值与频率的关系曲线；建议垂直刻度每格为10dB，并为对数频率扫频。适用时，单频结果应按相关标准中的规定统计列表。

｝甬人法

.1网络分析仪

组装该装置将其近端与远端连接，其间无样品。将网络分析仪端口连接至激励线路装置的适当位置。进行一次“直通”校准。若相关标准规定测量是以激励线路的输出而不是输人为标准，则装置中连同样品进行校准。

按相关标准中要求的位置将接收器端口与静噪线路连接。无样品测量该装置的串扰比（dB）。注：除相关标准规定外，不宜进行全2端口校验，因为校准标准件不能连接在装置上。

.2频谱分析仪

组装该装置将其近端与远端连接，其间无样品。将信号发生器和频谱分析仪连接至激励线路装置的适当位置。当要求测量基准时，可在样品的远端测量标准信号，该测量中包括样品。

不改变任何设置的设备，按相关标准中要求的位置将频谱分析仪与静噪线路连接。无样品测量该装置的串扰（dBm）.用该结果除以基准测量值（单位为dBm）得出装置的串扰（dB）。

标准装置法

建立一个与样品装置相同但无样品的标准装置。该标准装置备有近端和远端。将网络分析仪端口，或信号发生器和频谱分析仪连接至激励线路装置的适当位置。用网络分析仪进行一次“直通”校准，或用信号发生器和频谱分析仪进行一次标准测量（如要求，采用带有样品的装置进行测量）。按相关标准要求的位置将网络分析仪的接收端口或频谱分析仪与标准装置的静噪线路连接。测量装置的串扰比（dB）（网络分析仪），或无样品装置的串扰（dBm）（频谱分析仪），用该值除以标准测量值得出用频谱分析仪测量的装置串扰比。

4.2.3样品串扰测量

装置中加人样品。

将信号源与激励线路连接，并将网络分析仪的接收器端口或频谱分析仪按要求的位置与静噪线路连接。

记录串扰（dB），这是用网络分析仪测出的串扰比。当使用频谱分析仪时，用样品测量值除以标准测量值（见4.2.2），得出的串扰比为一条量值与频率的关系曲线。如要求，记录单频结果。将测量值与或中测量的装置串扰进行比较。对所有频率而言，测量的串扰应比装置串扰大20dB。不能满足该要求的数据应做出相应标记。

注：除非采取了特别措施來保证整个测量通道的良好阻抗匹配，在最高试验频率下装置的电气长度大于1/8波长时，宜注意判读测M结果，是否有由于模变、装置或平衡-不平衡转换器谐振等造成的无效值，这可通过大范围扫频和观测来确认。

5相关标准应规定的细则

当详细规范要求进行本试验时，应规定下列细则：

5.1所有试验

5.1.1每次测量的样品信号和接地配置。至少应确定激励导线、静噪导线以及所有这些导线的相关（相邻）接地。

除非另有规定，单端测量应采用1:1的信号-接地比，并应在与激励线路最靠近（邻近）或耦合最紧密的静噪线路上测量串扰。

除非另有规定，差分测量应采用1:1的信号对-接地比，并应在与激励线路最靠近（邻近）或耦合最紧密的静噪线路上测量串扰。

5.1.2测量的类型，单端或差分。

5.1.3样品环境阻抗。

5.1.4静噪导线上的串扰测量点。

5.1.5激励线路上激励信号的施加点。

5.1.6规定采用标准测量时有无样品。

5.2仅时域法

5.2.1 10%〜90%范围以外的测量系统上升时间和基准点。

5.2.2波形图（如需要）。

5.2.3峰-峰值（如需要）。

5.3仅频域法

5.3.1频率范围。

5.3.2不同于dB和对数频率的曲线图量值形式。

5.3.3优选设备（如有）。

5.3.4单频结果（如有）。如只需这些结果而不是曲线图时应提出要求。

5.4按相关标准补充推荐的装置规范

5.4.1为暴露最坏条件下的性能情况，测量的足够静噪线路配置。

5.4.2向与静噪线路相邻的所有信号线路施加激励信号。

5.4.3若多重排列的不同排或部分可能产生不同串扰时，则分别测量。

5.4.4相关标准最好对装置有明确规定，以使其产生的串扰固定不变，并且应明确地规定终端阻抗（见2.2.2）。若不能明确规定，则应测量装置串扰（见4.1.2和4.2.2）。

6试验记录文件

记录文件应包括第5章中规定的细则和例外，以及下列细节。

6.1试验名称。

6.2测量的串扰比峰值，正或负（时域），或曲线图（频域）。

6.3装置的串扰比峰值，正或负（时域），或曲线图（频域）。

6.4当样品或样品环境阻抗与测量系统特性阻抗不匹配时，所有数据整理分析的相关细节。

6.5采用的试验设备及其上次和下次校准日期。

说明：

Vin 输人电压；

Vout 输出电压；

td 时间、距离。

注：当计算0%和100%电平时，上冲峰突和下冲峰突可忽略不计。

图1波形

11

附录A

（规范性附录）

装置和设备的示意图

装置和设备的示意图见图A.1〜图A.4。

a）插入法

b）标准装置法

图A.1装置方法示意图

50Q

接收器

b)

50Q

c)

说明：

——电阻l；

R2 电阻2;

Zi, 特性阻抗；

V(j—源电压。

最低损耗匹配器计算式为:

Z0<50(1时：

K,=50[1-(Zo/50)]°-

R>=ZJ[1-(Z(1/50)]

Z„>50(1时:

R,=ZQ[1-(50/Zo)]c

R2=50/[1-(5O/Zo)]

图