信號傳輸技術的案例
談談傳輸信號導線選型及內在機理
源端與負載端阻抗不匹配會引起線上反射，假設信號傳輸過程中經過兩個不同的區域，區域1阻抗為Z1,區域2阻抗為Z2，當Z2<Z1，反射系數為負產生負反射；當Z2>Z1，反射系數為正產生正反射。信號來回反射便形成了震蕩，從而導致了信號失真。
最后的小提示:如果想深入細致的分析下，可以閱讀下于博士的《信號完整性揭秘》。
反射就是在傳輸線上的回波。信號功率(電壓和電流)的一部分傳輸到線上并達到負載處，但是有一部分被反射了，如下圖所示。源端與負載端阻抗不匹配會引起線上反射，負載將一部分電壓反射回源端。如果負載阻抗小于源阻抗，反射電壓為負，反之，如果負載阻抗大于源阻抗，反射電壓為正。布線的幾何形狀、不正確的線端接、經過連接器的傳輸及電源平面的不連續等因素的變化均會導致此類反射。
二、阻抗匹配與反射理論的運用
1 CAN總線為何要加終端電阻，又為何是120Ω
按照ISO11898規范，為了增強CAN-bus 通訊的可靠性，CAN-bus 總線網絡的兩個端點通常要加入終端匹配電阻（120Ω）。
1.1 終端電阻的含義
終端電阻，是一種電子信息在傳輸過程中遇到的阻礙。高頻信號傳輸時，信號波長相對傳輸線較短，信號在傳輸線終端會形成反射波，干擾原信號，所以需要在傳輸線末端加終端電阻，使信號到達傳輸線末端后不反射。
對于低頻信號則不用。在長線信號傳輸時，一般為了避免信號的反射和回波，也需要在接收端接入終端匹配電阻。
一般在直線型中，線纜兩端即是發送端，也是接收端，故線纜兩端需各加一個終端電阻。
終端電阻的作用：
1：阻抗匹配，匹配信號源和傳輸線之間的阻抗，極少反射，避免振蕩。
2：減少噪聲，降低輻射，防止過沖。
展開 RP Fiber Power 通信信號的傳輸
文件： Data transmission .fpw
研究通信信號通過石英光纖的傳輸。通過模式求解計算光纖的模式參量。產生偽隨機序列非歸零信號，并通過5km光纖進行傳輸。獲得相應的眼圖。
圖形如下所示：
圖1為傳輸信號，并與輸入信號進行比較。
圖2為眼圖，這也表明，對于所選參量，探測器可恢復原始信號。
華為自研光傳輸芯片獲得重大進展
今天，華為中國官方微博發文稱，由華為、LightCounting、光迅科技、住友、索爾思、思博倫以及穎飛等產業鏈上下游合作伙伴聯合發起的第三屆50G PAM4技術和產業論壇近日在深圳舉行。
PAM4(4 Pulse Amplitude Modulation)是新一代信號傳輸技術，其采用4個不同的信號電平來進行信號傳輸，每個符號周期可以表示2個bit的邏輯信息（0、1、2、3），相較于傳統信號傳輸方式，每個信號符號周期可以傳輸更多bit的邏輯信息。
PAM4信號作為下一代數據中心中高速信號互聯的熱門信號傳輸技術，被廣泛應用于200G/400G接口的電信號或光信號傳輸。而50GE則是50Gbps，即6.25GB/s。
華為路由器與電信以太產品線總裁高戟致辭表示："在產業鏈上下游廠家的共同努力下，50G PAM4技術已經成熟，華為基于50G PAM4技術的相關產品都已經正式發布，50GE在國內三大運營商5G承載網試點中進行了規模部署，海外運營商對50GE技術普遍認可，當前華為已經獲得十余個商用合同，未來市場空間值得期待。"
華為表示，論壇上產業鏈上下游伙伴一致表達了對50G PAM4產業前景充滿信心，并表示50G PAM4產品化已經就緒，能夠為5G承載規模商用奠定堅實的產業基礎。
什么是PAM4？
PAM4是PAM(Pulse Amplitude Modulation，脈沖幅度調制)調制技術的一種。PAM信號是繼NRZ(NonReturn-to-Zero)后的熱門信號傳輸技術，也是多階調制技術的代表，當前已被廣泛應用在高速信號互連領域。
展開 氣體質量流量計的信號傳輸距離有限制嗎？
氣體質量流量計是一種廣泛應用于工業領域的儀器，它能夠準確測量氣體在管道中的流量，幫助人們更好地控制和管理生產過程，然而作為一種傳感器設備，氣體質量流量計在信號傳輸方面也存在一定的限制。
我們來了解一下氣體質量流量計的工作原理，它通過測量氣體中的質量流量來確定流體在管道中的流速，流量計會使用傳感器來感知氣體的壓力、溫度、密度等參數，然后將這些數據轉化為相應的電信號輸出，這些電信號可以通過各種方式進行傳輸，比如模擬信號、數字信號或者采用無線通信技術。
氣體質量流量計：https://www.bronkhorst-china.com/
信號傳輸距離的限制主要取決于傳輸介質和傳輸方式，對于模擬信號傳輸，由于信號的衰減和噪聲的干擾，隨著傳輸距離的增加，信號質量會逐漸下降，因此在較遠的距離上，模擬信號的傳輸效果可能會受到影響，而對于數字信號傳輸，由于其具有更好的抗干擾性能，可以實現更遠距離上的可靠傳輸，同時還可以采用一些增強信號的技術，如使用放大器、中繼器等設備來延長傳輸距離。
無線通信技術也為氣體質量流量計的信號傳輸提供了更多的可能性，傳統的有線傳輸方式不僅存在布線難、維護麻煩等問題，還不能適應某些特殊場景下的應用需求，而無線通信技術可以在一定范圍內進行信號傳輸，解決了布線困難的問題，提高了系統的靈活性和可擴展性，無線通信技術也存在一些限制，如信號穿透能力較弱、受到物體遮擋的影響等，這些都需要在實際應用中予以考慮。
在實際應用中對于氣體質量流量計的信號傳輸距離，需要根據具體的場景和需求來確定，如果傳輸距離不是很遠，可以選擇合適的傳輸介質和方式，通過適當的信號增強技術來實現可靠的傳輸，如果需要傳輸距離較遠，可以考慮采用無線通信技術或者其他更高級的傳輸方式，以滿足實際需求。
展開 
多層PCB設計：過孔對高頻信號傳輸有哪些“致命”影響
但孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制的減小，它受到鉆孔和電鍍等工藝技術的限制：孔越小，鉆孔需花費的時間越長，也越容易偏離中心位置；且當孔的深度超過鉆孔直徑的6倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅。
比如，如果一塊正常的6 層PCB 板的厚度（通孔深度）為50Mil，那么，一般條件下PCB 廠家能提供的鉆孔直徑最小只能達到8Mil。隨著激光鉆孔技術的發展，鉆孔的尺寸也可以越來越小，一般直徑小于等于6Mils 的過孔，我們就稱為微孔。
在HDI（高密度互連結構）設計中經常使用到微孔，微孔技術可以允許過孔直接打在焊盤上，這大大提高了電路性能，節約了布線空間。 過孔在傳輸線上表現為阻抗不連續的斷點，會造成信號的反射。 一般過孔的等效阻抗比傳輸線低12%左右，比如50 歐姆的傳輸線在經過過孔時阻抗會減小6 歐姆（具體和過孔的尺寸，板厚也有關，不是絕對減?。?。
但過孔因為阻抗不連續而造成的反射其實是微乎其微的，其反射系數僅為：
(44-50)/(44+50)=0.06
過孔產生的問題更多的集中于寄生電容和電感的影響。
過孔的寄生電容和電感
EDA365電子論壇
過孔本身存在著寄生的雜散電容，如果已知過孔在鋪地層上的阻焊區直徑為D2，過孔焊盤的直徑為D1,PCB 板的厚度為T，板基材介電常數為ε，則過孔的寄生電容大小近似于：
C=1.41εTD1/(D2-D1)。
過孔的寄生電容會給電路造成的主要影響是延長了信號的上升時間，降低了電路的速度。
展開 模擬量設備為什么都偏愛用4~20mA傳輸信號？
我們系統地來看看模擬量設備為什么都偏愛用4~20mA傳輸信號？
4-20mA. DC(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會( IEC )過程控制系統采用的模擬信號傳輸標準。我國也采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA.DC，接收信號采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。
一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，指最小電流為4mA,最大電流為20mA 。傳輸信號時候，因為導線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導線內產生一定的壓降，那接收端的信號就會產生一定的誤差了，所以一般使用電流信號作為變送器的標準傳輸。
一、什么是4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制？
4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制是國際電工委員會（IEC）：過程控制系統用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4~20mA.DC，聯絡信號采用1~5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。
展開 模擬量設備為什么都偏愛用4~20mA傳輸信號？
DC(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會( IEC )過程控制系統采用的模擬信號傳輸標準。我國也采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA.DC，接收信號采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。
一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，指最小電流為4mA,最大電流為20mA 。傳輸信號時候，因為導線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導線內產生一定的壓降，那接收端的信號就會產生一定的誤差了，所以一般使用電流信號作為變送器的標準傳輸。
一、什么是4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制？
4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制是國際電工委員會（IEC）：過程控制系統用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4~20mA.DC，聯絡信號采用1~5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。
4~20mA電流環工作原理：
在工業現場，用一個儀表放大器來完成信號的調理并進行長線傳輸，會產生以下問題：第一，由于傳輸的信號是電壓信號，傳輸線會受到噪聲的干擾；第二，傳輸線的分布電阻會產生電壓降；第三，在現場如何提供儀表放大器的工作電壓也是個問題。
為了解決上述問題和避開相關噪聲的影響，我們用電流來傳輸信號，因為電流對噪聲并不敏感。4～20mA的電流環便是用4mA表示零信號，用20mA表示信號的滿刻度，而低于4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。
二、4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制的優點？
展開 干貨｜電子競賽題目分析——2021年E題《數字-模擬信號混合傳輸收發機》
一、任務
設計并制作在同一信道進行數字-模擬信號混合傳輸的無線收發機。其中，數字信號由4 個0~9 的一組數字構成；模擬信號為語音信號，頻率范圍為100Hz~5kHz。采用無線傳輸，載波頻率范圍為20~30MHz，信道帶寬不大于25kHz，收發設備間最短的傳輸距離不小于100cm。
收發機的發送端完成數字信號和模擬信號合路處理，在同一信道調制發送。
收發機的接收端完成接收解調，分離出數字信號和模擬信號，數字信號用數碼管顯示，模擬信號用示波器觀測。
二、要求
1. 基本要求
（1） 實現模擬信號傳輸。模擬信號為100Hz~5kHz的語音信號，要求接收端解調后的模擬信號波形無明顯失真。在只有模擬信號傳輸時，接收端的數碼顯示處于熄滅狀態。
（2） 實現數字信號傳輸。首先鍵入4個0~9的一組數字，在發送端進行存儲并顯示，然后按下發送鍵對數字信號連續循環傳輸。在接收端解調出數字信號，并通過4個數碼管顯示。要求開始發送到數碼管顯示的響應時間不大于2秒。當發送端按下停止鍵，結束數字信號傳輸，同時在發送端清除已傳數字的顯示，等待鍵入新的數字。
（3）實現數字-模擬信號的混合傳輸。任意鍵入一組數字，與模擬信號混合調制后進行傳輸。要求接收端能正確解調數字信號和模擬信號，數字顯示正確，模擬信號波形無明顯失真。
（4） 收發機的信道帶寬不大于25kHz，載波頻率范圍為20~30MHz。要求收發機可在不少于3 個載波頻率中選擇設置，具體的載波頻率自行確定。
2.
展開 基于連續熔融液滴傳輸的M3DPen金屬3D打印技術
比較M3DPen和其他金屬AM技術之間的差異和優缺點，以確定最適合特定應用場景的技術。
仿真技術與芯片并行，探討其不同部分的熱傳輸以及散熱效果
而其中芯片的熱傳輸和散熱性能是至關重要的一點。
芯片散熱模擬
大多數功率半導體器件的結構都非常相似。這是一個熱模型示例，其中包含芯片、引腳、銅片等分立建模元件。
詳細熱模型（左下）和詳細芯片結構（右）
芯片的整體厚度為240 μm。這可以分成兩部分：芯片體，可以導熱但不散熱；較薄的芯片結點，可以導熱，并且當器件傳導電流時幫助芯片散熱。在芯片頂部，有5 μm的鋁層。這種芯片細節水平對于分析器件瞬態散熱非常重要。
由于芯片的非統一特性，工程師們無法立即了解芯片節點散熱時器件內部的熱量的流動情況，或者器件的熱量隨時間上升的情況。然而通過模擬，可以給這些效果建模分析。
工程師們通過執行多個持續時間不同的瞬態熱仿真，并觀察溫度上升和芯片內的熱傳輸。
所有示例的起始溫度都是20 °C，仿真持續時間為1 μs、10 μs、100 μs和1 ms。芯片結點功耗均為1500 W，記錄芯片結點中心位置的溫度。
1 μs、10 μs、100 μs和1 ms后的溫度分布圖
仿真結果
1 μs后，溫度增加幅度很低。盡管芯片結點的功耗可能很高，但設備內的總能耗仍然只有1.5 mW。
100 μs后，大約只有一半芯片厚度仍然保持起始溫度，且溫度相對較低，只有60.5 ℃。
1ms時，熱量開始向銅片頂部傳輸，且溫度接近器件的最高限值175 ℃。
進一步觀察，可以看到1ms之后，總熱量中只有不到1%通過銅片底部散出，甚至比通過器件周圍塑料部件傳輸的熱量還少。
芯片在1ms的持續時間內，大部分熱傳輸和溫度變化都會發生在器件內部，這時候散熱器對芯片的熱傳導是沒有任何效果的。
設計師可以根據這個結果，改善芯片內部的熱傳輸，從而獲取效率更高損耗更低的芯片設計。
展開 PoE供電技術最大傳輸距離到底能不能超過100米？
網絡的傳輸，其實就是網絡信號在雙絞線上的傳輸，作為一種電子信號，在雙絞線中傳輸時，必然要受到電阻和電容的影響，這就導致了網絡信號的衰減和畸變。信號的衰減或者畸變達到一定的程度，就會影響到信號的有效、穩定傳輸。因此，雙絞線有傳輸距離限制。
那么具體是怎么計算出100米的上限呢？
5類UTP、超五類UTP主要是為計算機網絡服務的，按快速以太網的100Base-TX規定，其通信速率為100mbps，100mbps以太網傳送1位數據所花的時間（又名”位時間”）可計算如下：
1位時間=1/100mbps=10ns
以太網是采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即帶沖突檢測的載波監聽多路訪問技術(載波監聽多點接入/碰撞檢測)共享通信信道的，當引入交換后，仍離不開這一技術。
當超過100米時，由于不能及時檢測出沖突，因沖突而受到破壞的信息包傳送完畢，而且被接收方接收，此信息包因通不過驗證而被迫丟棄，此時后退重發的機制未被激活，故而會造成包的丟失。當傳輸速率低于100 mbps時，在實際應用中，可適當放寬100米的限長。必須聲明，這樣做實際雖然有效果，但并不符合標準。在認證測試時，必須加以說明，否則將有可能產生一些問題，比如產品質保。
實際施工時的最大線纜距離
由上文可見，在使用PoE供電時，為何會規定網線最大長度不得超過100米。但實際施工時，為保證工程質量，一般取80-90米。
請注意，這里的傳輸距離指的是最大速率的情況，比如100M，如果將速率下降到10M，傳輸距離通常可以延長到150-200米(視網線質量而定)。
展開 
論“PA”在當今物聯網領域廣泛應用的無線通信傳輸技術時代的輔助性
所以呢，你會看到，LNA在放大信號的時候基本上電流很小，一方面是因為信號小，另一方面就是其效率高bias低。要知道，電流大的話NF會變差。PA的話，動不動30dB左右的gain，接近30dBm的max ouput power，可是線性度還是很好，用個bias很高的A類放大器，效率在30%左右，電流很大，不過它不管NF，反正Tx信號很強，來點noise的話根本影響不到信噪比。
華為“星閃（SparkLink）”車載無線短距傳輸技術來了！
基于這一趨勢，為了解決汽車領域長期的痛點問題，汽標委于2020年2月通過了《車載專用無線短距傳輸系統技術要求和試驗方法》行標立項，業界的23家頭部企業積極參與標準制定，針對車載音頻、視頻、信號控制等應用，制定了時延、速率、可靠性的性能指標以及安全要求；同時汽標委協同通標委，針對上述車載技術需求，制定《無線短距通信車載空口技術要求和測試方法》行業標準。在19家參與單位的積極努力下，目前空口技術標準已經完成，處于標準報批階段。
在標準的制定過程中，大家逐步認識到，新一代無線通信短距標準不僅能夠滿足車載無線的性能要求，同時可以有效地支撐其他行業的高性能新應用服務。星閃由此應運而生。
那么，星閃技術的主要應用場景有哪些呢？
1、沉浸式車載聲場和降噪
大家都知道，在汽車的狹小空間之內，車載聲效對駕乘人員來說是非常重要的體驗。星閃技術可以提供20微秒的低時延傳輸以及微秒級的精確同步，可以有效地支撐分布式主動降噪，針對路噪、胎噪、風噪和發動機噪聲進行有效抑制，同時可以支持數十個音響和麥克風的靈活部署，實現環繞聲場的精確控制以及分布式定向拾音，真正地打造沉浸式的影音體驗，讓駕乘人員體會到清音如水。
2、無線交互投屏
該應用可以把座艙打造成車主的私人影院。星閃技術可以支持高清視頻的流暢投屏以及針對大片和游戲的音話同步和操控同步，真正地實現沉浸式的交互體驗。同時，可以針對每一個座位進行獨立的視頻投屏以及多屏互投，讓每一個乘客感受到炫影如真的既視感。
3、360全景環視
近年來360全景環視系統受到了廣大車主的歡迎，尤其對于盲區非常大的商用車來說，可以實時地發現周圍的障礙物和行人從而有效地規避安全事故。
展開 我國通信技術突破性進展，1秒傳輸130塊1TB硬盤數據！
2月12日從中國信息通信科技集團獲悉，我國光通信技術再次取得突破性進展，首次實現1.06Pbit/s超大容量單模多芯光纖光傳輸系統實驗，傳輸容量是目前商用單模光纖傳輸系統最大容量的10倍，可以在1秒之內傳輸約130塊1TB硬盤所存儲的數據。
據悉，該實驗采用了國內在光傳輸系統技術、光器件和光芯片技術、光纖光纜技術上最領先的研究成果，所使用的核心光芯片和光纖均為自主研制，具有完全自主知識產權。標志著我國在“超大容量、超長距離、超高速率”光通信系統研究領域再次邁上了新的臺階。
硅光相干收發芯片由國家信息光電子創新中心、光纖通信技術和網絡國家重點實驗室、光迅科技和烽火通信聯合研制，在一個不到30mm2的硅芯片上集成了包括光發送、調制、接收等近60個有源和無源光元件，且能支持C+L波段同時工作，是目前國內集成度最高的商用光子集成芯片。這次通過工藝及技術突破，解決了單模19芯光纖的通道間串擾難題，相鄰纖芯的隔離度優于-40dB，把“車道”與“車道”之間的干擾和影響降到了最低。
該系統設備在C+L波段內產生了375個光載波，基于硅光相干收發芯片實現了25GHz通道內的178.18Gbit/s DFTs-PDM-16QAM信號光收發，在單模19芯光纖內完成了光傳輸驗證，傳輸總容量達到1.06Pbit/s，凈頻譜效率達到了113bit/s/Hz。經第三方檢測驗證，此次實現的“1.06Pbit/s超大容量單模多芯光纖光傳輸系統”為國內首次，達到了國際先進水平。
(來源：科技日報）
展開 基于VCU的商用車車速信號處理技術
作者 | 呂亭強/周亮亮/江進/李成岳/趙維偉/張鵬
來源 | 一汽解放事業本部商用車開發院
車速識別技術是車輛控制中最基本的技術之一，傳統商用車采用渦輪蝸桿配磁電式車速傳感器，脈沖信號經過車速控制盒處理后發送儀表進行車速計算和顯 示， 具有傳遞環節多、誤差大、可靠性差、車速控制盒售后維護困難等缺點，市場反饋經常出現車速指針擺動、歸零等故障現象，并導致巡航功能失效，用戶駕駛體驗較差。
GB7258-2012規定，自2014年9月1日以后生產的半掛牽引車應安裝防抱死制動裝置，即ABS已經成為當今卡車標準配置，ABS系統本身采集4輪或6輪輪速信息，如果能加以利用，可提高車速信號可靠性。又EBS、行車記錄儀等部件需要第三方車速進行校驗，所以車速傳感器又不能取消。基干以上車輛客觀存在的兩路信號源，利用整車控制器進行綜合計算、冗余設計，可大大提供車速信號的準確性、可靠性。
本文從系統構成、計算方法、工程實現等幾個方面介紹了整車控制器車速處理技術的具體方案，試驗結果表明此方法切實可行，可大規模應用于量產車型。
系統構成與原理本文所述方法基于商用車整車控制系統，其中包括VCU、車速傳感器、ABS控制器、ABS輪速傳感器、加速度傳感器、CAN儀表行車記錄儀，系統原理框圖如圖1所示。
VCU同時有以下兩種方式獲得車速。
1）方式1，傳感器車速∶ VCU硬線連接車速傳感器，采集變速器輸出軸靶輪脈沖信號，根據車輛后橋速比、輪胎滾動半徑計算車速。
2）方式2，ABS車速∶ ABS控制器通過底盤CAN總線發輪速信號給VCU，VCU根據車輛輪胎滾動半徑計算車速。
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