CN109905961A - 一种能优化光模块眼图的fpc柔性板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能优化光模块眼图的FPC柔性板，包括FPC、Tx‑传输线、Tx+传输线、TOSA、传输线分支和3欧姆电阻，所述Tx‑传输线和Tx+传输线内嵌于FPC上，且Tx‑传输线和Tx+传输线电性连接于TOSA，所述TOSA上的LD‑脚连接有传输线分支，所述传输线分支一端贴有3欧姆电阻，且末端开路设置。本发明提供一种反常规设计的FPC，配合使用该FPC可以减小眼图过冲、增大margin裕量，较大地改善信号质量。本发明提供的FPC在TOSA处增加一段并联传输线，符合传输线分支模型，同时在传输线末端贴上一颗约3欧姆电阻，通过仿真及实测情况，具备改善眼图的效果。

Description

一种能优化光模块眼图的FPC柔性板

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体为一种能优化光模块眼图的FPC柔性板。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，光纤通信已经成为当今信息社会不可或缺的神经系统，其中光模块是光纤通信中光电转换的关键器件，是光传输系统的心脏。眼图是表征光模块性能的主要方法，眼图质量通常跟驱动芯片(Driver)选型、PCB及FPC阻抗设计、发光芯片(LD)以及TOSA(Transmitter Optical Subassembly)封装工艺紧密相关，但是随着通信速率的提升，尤其是达到单通道25Gbit/s速率，经常会出现眼图过冲、下冲、抖动大、margin裕量小等问题，对信号传输稳定性带来较大挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能优化光模块眼图的FPC柔性板，包括FPC、Tx-传输线、Tx+传输线、TOSA、传输线分支和3欧姆电阻，所述Tx-传输线和Tx+传输线内嵌于FPC上，且Tx-传输线和Tx+传输线电性连接于TOSA，所述TOSA上的LD-脚连接有传输线分支，所述传输线分支一端贴有3欧姆电阻，且末端开路设置。

优选的，所述FPC用于光收发模块，且光收发模块包括驱动芯片、微处理器、PCB、FPC、TOSA、ROSA，驱动芯片电性连接于TOSA，且FPC连接于PCB与TOSA。

优选的，所述Tx-传输线和Tx+传输线为一对差分线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种反常规设计的FPC，配合使用该FPC可以减小眼图过冲、增大margin裕量，较大地改善信号质量。本发明提供的FPC在TOSA处增加一段并联传输线，符合传输线分支模型，同时在传输线末端贴上一颗约3欧姆电阻，通过仿真及实测情况，具备改善眼图的效果。

附图说明

图1是瞬时阻抗突变区信号传输示意图；

图2是传输线分支时信号传输示意图；

图3是常规FPC设计图；

图4是本发明提供的FPC设计图；

图5是用常规FPC仿真的眼图；

图6是用本发明提供的FPC仿真的眼图。

图7是用常规FPC测试的眼图；

图8是用本发明提供的FPC测试的眼图。

图中：1FPC、2Tx-传输线、3Tx+传输线、4TOSA、5传输线分支、6 3欧姆电阻。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种能优化光模块眼图的FPC柔性板，包括FPC 1、Tx-传输线2、Tx+传输线3、TOSA4、传输线分支5和3欧姆电阻6，所述Tx-传输线2和Tx+传输线3内嵌于FPC 1上，且Tx-传输线2和Tx+传输线3电性连接于TOSA 4，所述TOSA 4上的LD-脚连接有传输线分支5，所述传输线分支5连接的同样可以为LD+脚，所述传输线分支5一端贴有3欧姆电阻6，且末端开路设置，且所述3欧姆电阻不限于3欧姆大小本身。

所述FPC 1用于光收发模块，且光收发模块包括驱动芯片、微处理器、PCB、FPC 1、TOSA 4、ROSA，驱动芯片电性连接于TOSA 4，且FPC 1连接于PCB与TOSA 4。所述Tx-传输线2和Tx+传输线3为一对差分线。

按照信号完整性理论，理想的传输模型为信号源端、传输线、终端这3者的阻抗保持一致，如果信号沿互连传播时受到的瞬时阻抗发生变化，则一部分信号将被反射，另一部分发生失真并继续传播下去。如图1所示，假设第一区域的瞬时阻抗为Z1，第二区域的瞬时阻抗为Z2，信号传播时在交界面处边界条件为：

①.V_inc+V_refl＝V_trans；

②.I_inc-I_refl＝I_trans；

同时由于每个区域中阻抗值为该区域中电压与电流之比，即：

③.V_inc＝I_inc×Z₁；

④.V_refl＝I_refl×Z₁；

⑤.V_trans＝I_trans×Z₂；

通过以上5个方程求解，可得V_trans＝(1+ρ)×V_inc，其中ρ是反射系数，如果Z₂＜Z₁，则V_trans＜V_inc。

将以上推广到传输线分支模型，如图2所示，可得如果Z₂＝Z₁，Z₃＞0，则ρ＜0。接收端“第一次”收到的信号幅度为V_trans1，经过反射后“第二次”收到的信号幅度为V_trans2，则V_trans1＝(1+ρ)×V_inc，V_trans2＝V_trans1+ρ×V_refi，V_trans2＜V_trans1＜V_inc，体现在眼图上的效果为部分上升沿陡峭的信号分量(眼图为不同时间各码型波形的叠加)变缓，这对于存在过冲的眼图会有一定改善。以上只能用作初步的眼图变化趋势分析手段，最终眼图分析需借助仿真及实际测试工具。

图3和图4分别是常规FPC和本发明FPC的设计图，将设计文件导入ANSYS软件并结合PCB及光器件模型进行仿真，图5和图6分别是用常规FPC仿真的眼图和本发明提供的FPC仿真的眼图，图7和图8分别是用常规FPC测试的眼图和本发明提供的FPC测试的眼图。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种能优化光模块眼图的FPC柔性板，包括FPC、Tx-传输线、Tx+传输线、TOSA、传输线分支和3欧姆电阻，其特征在于：所述Tx-传输线和Tx+传输线内嵌于FPC上，且Tx-传输线和Tx+传输线电性连接于TOSA，所述TOSA上的LD-脚连接有传输线分支，所述传输线分支一端贴有3欧姆电阻，且末端开路设置。

2.根据权利要求1所述的一种能优化光模块眼图的FPC柔性板，其特征在于：所述FPC用于光收发模块，且光收发模块包括驱动芯片、微处理器、PCB、FPC、TOSA、ROSA，驱动芯片电性连接于TOSA，且FPC连接于PCB与TOSA。

3.根据权利要求1所述的一种能优化光模块眼图的FPC柔性板，其特征在于：所述Tx-传输线和Tx+传输线为一对差分线。