[发明专利]一种光模块的金手指高速信号设计方法及系统

说明书

本发明属于光模块的金手指设计技术领域，具体提供了一种光模块的金手指高速信号设计方法及系统，其中方法包括：按照10层2阶叠层结构的OSFP金手指，将第1层、第3层、第8层及第10层设计为差分信号走线层；对金手指进行SI仿真分析得到最佳阻抗的OSFP金手指出线差分线；根据SI仿真分析得到差分线GND过孔孔中心间距；将差分线换层过孔设计在AC焊盘外；对光模块的金手指阻抗不连续点处理。通过优化孔和焊盘间距，保证40G带内平整，减小了高频带宽；且在40G处反射优化后，接近了‑15dB的指标；此外该方案大大降低了插入损耗和共模回损，整体提高了差分信号传输能力。

技术领域

本发明涉及光模块的金手指设计技术领域，更具体地，涉及一种光模块的金手指高速信号设计方法及系统。

背景技术

随着社会和科技的发展，数据的传输速度向高速化发展，为了满足市场对更高传输速率的光模块金手指解决方案的需求而诞生了八通道信号传输的光模块的连接器。其中，一些应用需要将光信道分成两个信道，例如将光模块的收发器(包括一组16根光纤，用于Tx的8根光纤和用于Rx的8根光纤)的输出分成8根光纤(用于Tx的4根光纤和用于Rx的4根光纤)的两个组，每个组与四通道小型可插拔(QSFP)收发器或拆解的QSFP-DD或OSFP收发器的光端口兼容。OSFP是一个8通道连接器，略大于QSFP-DD，但相对较热，更高瓦数的光学引擎和收发器，散热性能稍好。OSFP外形规格不向现有规格提供向后兼容性，但其设计可提供最大的热性能和电气性能。“O”代表着“八进制”，它被设计为使用8个电气通道来实现400GbE。

光模块的金手指无论是速度还是密度均大于四通道连接器，但是八通道连接器的数据传输量增大，更加容易造成整体系统及连接器升温。尤其是在插入损耗如控制谐振、带内平整度、高频带宽；以及带内反射如信号噪音和电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)抗干扰方面提出了更高的要求。目前市场上与连接器对应的金手指都只是单纯的焊接和电路连接功能，尤其是针对光模块的金手指内部差分信号的传输问题上，整体信号传输性能交较差。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的光模块的金手指的信号传输能力较差技术问题。

本发明提供了一种光模块的金手指高速信号设计方法，包括以下步骤：

S1，按照10层2阶叠层结构的OSFP金手指，将第1层、第3层、第8层及第10层设计为差分信号走线层；

S2，对金手指进行SI仿真分析得到最佳阻抗的OSFP金手指出线差分线；

S3，根据SI仿真分析得到差分线GND过孔孔中心间距；

S4，将差分线换层过孔设计在AC焊盘外；

S5，对光模块的金手指阻抗不连续点处理。

优选地，所述S1具体包括：将第2层、第4层、第7层及第9层设计为完整地平面层；

将第5层、第6层设计为电源及其他信号层。

优选地，所述S2具体包括：根据SI和实测验证得到光模块的金手指出线最佳阻抗为95ohm。

优选地，所述S3具体包括：所述差分线GND过孔孔中心间距最佳为0.4mm。

优选地，所述S4具体包括：

过孔孔中间间距到AC焊盘中心间距0.45mm；

换层过孔在孔到的层面都做单边外扩0.2mm的补偿避让；

AC电容做单边外扩0.15mm。

优选地，所述S4还包括：

参考第7层GND，将第8层～第10层的过孔进行外扩以做避让补偿；