多信道數據傳輸技術分析

耿海鳳　蘇春娥

[摘要]針對于多信道的數據傳輸技術其是在科技水平進步下衍生出來的，是時代進步的一種標志。而文章主要是圍繞多信道中LVDS技術的應用下如何將雷達系統中高速、多信道的數據傳輸問題解決方面進行闡述。

[關鍵詞]多信道 數據傳輸 技術 LVDS技術

一、關于LVDS傳輸技術分析

1.1工作的原理

關于LVDS的工作原理主要是其自身的驅動器是由一個恒流源驅動進行的，此類驅動通常是在3.5毫安左右，隨后組成了一對差分信號。有較高的一個直流輸入的阻抗連接在接收端口處，此處基本不會有電流消耗產生，因而在100終端電阻中會流經所有的驅動電流，并且有350mv的電壓會在接收器的輸入端口產生。當處于反轉階段的驅動時，會使電流在流經電阻時的方向發生改變，此時就會有有效的一個“I”或“O”的邏輯狀態產生在接收端。

1.2技術特點

現行的LVDS技術為什么能夠將物理層的接口瓶頸破除掉，主要是因為其所具有的多方面優點所發揮出的作用，如：成本、速度以及EML/噪音功耗等。

1、關于高速傳輸的能力分析。通過LVDS技術的作用，輸出了恒流源式的低擺幅，而這也就意味著LVDS能夠發生高速驅動，如：對于點與點之間的連接，其能夠達到800Mbps的傳輸速率；對于使用到多點互連的FR4背板的，其所攜帶的負載插入總線的是十塊卡，因而其能夠達到400Mbps的傳輸速率。

2、低電磁或低噪音的干擾。在低擺幅差分信號中存在著LVDS信號，正如我們所知，較之于單線數據傳輸而言，查分數據傳輸的方式能夠發揮出更強的抵抗能力來處理共模輸入的噪聲，電流在兩條信號線上的電壓振幅和方向是相反的，因而在共模方式的借助下，噪聲能夠在兩條線上同時耦合。然而，兩個信號之間的差值是接收端最為關注的，此時極容易注銷噪聲。由于存在于兩條信號線之間的電磁場極容易相互被抵消，因而可以說電磁輻射在電信號線上的傳輸較小。另外，切換尖鋒信號和振鈴的現象不容易在恒流源驅動模式中產生，這就要求我們需要持續將噪聲降低。

二、關于LVDS技術的應用分析

2.1設計PCB板的差分布線

無論是寬邊的帶狀線、側耦合微帶線，還是側耦合的帶狀線都能夠被看作是良好的差分線。在實際工作情況的遵照下，筆者更傾向于選擇側耦合微帶線。

1、通過微波傳輸線理論的應用，能夠將差分阻抗的Zdiff設計出來，或者在某些方程的利用下將相關的差分阻抗設計出來。差分線在分布時需要根據離開的IC狀態進行，盡可能的將兩者銜接在一起走線布置，具有良好磁場抵消能力的說明其布線位置越靠近，這樣有利于將反射消除，從而確保噪聲是在共模的方式下進行耦合的。自動布線的功能是不能夠滿足差分布線的，因而需要對一對差分線長度進行匹配，在保障各組差分線間隔線時間的情況下，還需要保證較少的線上過孔。為了避免有連續阻抗的情況出現，必須防止九十度轉彎現象的出現，一般情況下，我們都會使用到四十五度的斜線或弧線進行替換。

2、設計PCB板。在實際的工作中，大多會使用到四層以上的PCB板，這樣做的目的是為了分層布局處理電源、LVDS信號、TTL信號以及地等，在將設計構思付諸到實際工作中時，為了盡可能的滿足要求需要使用到八層板。隔離處理較陡的TTL/CMOS信號和LVDS信號，最好在不同的層面上安置它們，以便于在最后能夠分開處理地層和電源層。在接插件的位置盡可能的布置上接收器和發送器，因為在連線長度越短其所取得的效果越好這一原則的遵循之下，能夠確保板上的噪聲是不會在差分線上被帶入的，并且能夠有效的將電纜線和電路板之間EML交叉的干擾影響避免掉。在每一個旁路的LVDS的器件上，都有分布式散裝的表貼電容或電容存在，我們在安裝時需要盡可能的將它們向地線和電源的引腳處靠近。當將較寬的布線應用在地線和電源位置時，就必須保證地線的PCB之間的線路是又短又寬的。

2.2選擇接插件和電纜

筆者根據自身多年的工作經驗發現，在實際應用中雙絞線平衡式的電纜是選擇最多的，在選擇以后會屏蔽處理外層，待標準的連接器發揮出接插件的作用時，需要在連接器的位置對差分信號進行處理，大多是在一行里面較為靠近兩個連接口的位置進行連接處理。

總結：綜上所述，較之于傳統的RS-485/232/422而言，現代化的LVDS數據傳輸的標準化系統其優越性更加明顯。當LVDS技術應用在雷達系統中時，需要在規定的時間段內將數據傳輸的操作完成，以便將系統設計的復雜性降低，不進一步提高其在整個運行工作中的低電磁輻射、低噪音、穩定性以及安全性。