回波损耗定义

当高速信号到达传输线路的终端时，如果传输线路没有很好地端接，部分信号能量将会向发送器反射。该反射信号与原始信号混合，这将导致原始信号失真，使LIU接收器很难正确恢复时钟和数据。

回波损耗是原始信号与反射信号的功率比(用dB表示)。因此，回波损耗表示的是反射信号的相对大小，同时也反映了传输线路终端的匹配度或者说失配度。如果在给定频率下测得LIU卡的回波损耗为20dB，则表明在该频率下反射信号比原始信号功率小20dB。

回波损耗要求

对于E3、ITU G.703和ETS 300-686，规定的输入回波损耗如表1所列，输出回波损耗如表2所列。

表1. 输入端最小回波损耗

表2. 输出端最小回波损耗

Maxim的LIU回波损耗测量

ETS 300-686规范中的A.2.5和A.2.6细则描述了测量E3回波损耗的测试设备和程序。图1所示的测试装置用于测量输入回波损耗，并验证其是否符合表1所列出的要求。输出回波损耗的测量装置与之相似，只是测量装置被连接到了发送器的输出而非接收器输入。

图1. 回波损耗测量装置

图1装置中，回波损耗电桥采用的是Wide Band Engineering, Inc.的A57TLSTD。两个50欧姆/75欧姆阻抗转换器(Wide Band Engineering的A65L)用来连接75欧姆电桥与50欧姆信号发生器和50欧姆频谱分析仪端口。图1中桥右侧的75欧姆精密电阻是回波损耗桥的组成部分。Advantest的R3132频谱分析仪作为信号发生器和频谱分析仪。

在图1装置中，发生器在860kHz至51550kHz的频率范围内，提供峰值为1V的正弦信号。

若要在测量回波损耗之前检查测试装置，电桥的NTP接口(图1中左侧的接口)应连接至75欧姆 ±0.25%的测试负载。在图1装置中，这个精密电阻是Wide Band Engineering Company的回波损耗桥中的一个元件。用该电阻作为测试负载时，回波损耗应比表1所要求的回波损耗高出20dB以上。图2所示为使用图1装置、在75欧姆 ±0.25%测试负载下所测得的回波损耗。1720kHz频率下，该装置测量所得的回波损耗为45.27dB。

图2. 75欧姆测试负载的回波损耗

将电桥的NTP接口连接至DS3150DK评估板的接收端口，并采用330欧姆标准端接电阻，在1720kHz频率下所测量的回波损耗为15.27dB，如图3所示。该值并不能满足表1中的要求。下面将阐述如何改进回波损耗以满足那些要求。

图3. DS3150DK的回波损耗

改进DS3150应用电路的回波损耗

有多种方法可以对DS3150 LIU的回波损耗加以改进：

1. 终端电阻值由330欧姆改为390欧姆。

2. 用T3002变压器替代PE-65968变压器，并在一次侧绕组上增加一个100nH串连电感。

通过改变终端电阻(从330欧姆到390欧姆)改善DS3150的回波损耗

DS3150接收器的标准端接网络如图4所示。由于严格依照正确的特性阻抗对PCB布线非常困难，因此通常需要对理想的330欧姆终端电阻值进行调节，以改善回波损耗。

图4. DS3150DK的原始终端网络

使用DS3150DK电路板时，用390W电阻替换330欧姆终端电阻，可以大大改善回波损耗。采用390欧姆终端电阻时，DS3150DK在1720kHz频率下的回波损耗为18.01dB (图5)，而在34.01MHz频率下的回波损耗为23.39dB (图6)。以上这两个值都能满足表1中的要求。

图5. DS3150DK终端网络经调整后，在1720kHz频率下的回波损耗

图6. DS3150DK终端网络经调整后，在34.01MHz频率下的回波损耗

通过改变变压器，并增加一个100nH的一次侧绕组串连电感，改善DS3150的回波损耗

在本例中，对DS3150DK评估板作了如下调整：

1. 替换PE-65968变压器为T3002变压器；

2. 在一次侧绕组上串连一个100nH电感。

经过调整后，采用标准终端网络的DS3150接收器示于图7。

图7. 调整后的DS3150DK终端网络

图8. 调整终端网络后的DS3150DK在1720kHz处的回波损耗

图9. 调整终端网络后的DS3150DK在34.37MHz处的回波损耗

结束语

本文所述的回波损耗测量技术和终端电阻调节也适用于其他Maxim的DS3/E3/STS-1线路接口单元(LIU)和单片收发器(SCT)。应首先采用330欧姆标准终端电阻对电路板进行测量，之后再决定是否需要调整设计以满足回波损耗规范。如果采用330欧姆终端电阻时，回波损耗不能满足要求，可以采用调整终端电阻，或在一次侧串连电感的方法，来尝试改进回波损耗。

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