3.USB4.0回波損耗測試高速串行信號傳輸速率越高，信號的射頻微波化趨勢就越明顯，20Gb/s的數字信號的Nyquist頻率已經高達10GHz。這種情況下，測試信號的時域指標已經越來越難以保證信號的質量；因此從Thunderbolt3.0開始，發送端在正常傳輸數據時的回波損耗測試也變成了一個必須的測試項目，USB4.0當然也不例外。USB4.0定義了發送端和接收端差分回波損耗及共模回波損耗四個測試項目。

USB4.0 回波損耗測試的實際連接和結果示意圖。它需要 一臺至少 20GHz 帶寬、帶 TDR 選件的網絡分析儀，  同時被測體通 過 USB4ETT 軟件和 USB4.0 Microcontroller 產生 PRBS31 的測試碼型。 是德科技提供詳細的操作步驟和網絡分析儀設定文件 (State File) 供大家參考。 USB3.0一致性測試環境；示波器、測試軟件、夾具；數字信號USB測試多端口矩陣測試

針對某特定訊號速度(低速、全速或高速)先選擇需進行的量測項目，然后根據層(即DUT的連接層)、測試點(DUT的測試點-近端或遠程)以及傳輸方向(上傳或下傳測試)設定應用程序，如圖所示。在完成了這兩步之后，使用者即可執行自動量測了。接著就是設置DUT類型、速率、夾具和測試分析模式，由于DUT是device，所以在Device一欄選擇Device；USB2.0的速率為7G；測試的夾具分為了兩類，一類是USB-IF協會的，另一類就是Tektronix的，在這里選擇的是Tektronix的測試夾具；另外一個非常關鍵的點就是TestMethod，是否選用USB-IFSigTest的分析方法，通常，我們會選擇使用；選擇參考時鐘，一般高速串行信號都會選用SSC模式；還要根據產品使用。數字信號USB測試多端口矩陣測試USB2.0信號質量測試中的測試模式設置？

USB3.x發送端信號質量測試在進行USB3.x發送端信號質量測試時，會要求測試對象發出特定的測試碼型，用實時示波器對該碼型進行眼圖分析，并測量信號的幅度、抖動、平均數據率及上升/下降時間等。雖然看起來好像比較簡單，但實際上USB3.x針對超高速部分的信號測試與傳統USB2.0的測試方法有較大的不同，包括很多算法的處理和注意事項。首先，由于USB3.x信號速率很高，且信號的幅度更小，因此測試中需要更高帶寬的示波器。對于5Gbps信號的測試，推薦使用至少12.5GHz帶寬的示波器；對于10Gbps信號的測試，推薦使用至少16GHz帶寬的示波器。其次，對于USB3.x發送端測試，其測試的參考點不是像USB2.0那樣只是在發送端的連接器上進行測試，還需要測試經過“一致性通道”(ComplianceChannel)或“參考通道”(ReferenceChannel)傳輸，并經參考均衡器均衡后的信號質量。通常把直接在發送端連接器上進行的測試叫作“ShortChannel”測試，把經過傳輸通道進行的測試叫作“LongChannel”測試。

USB4.0 的 規范 是 2021 年 5 月份發 布 的 ”USB4 Specification Version 1.0 with Errata and ECN through Oct. 15, 2020”；測 試 規 范 是 2021 年 7 月 份 發 布的 ”USB4 Electrical Compliance Test Specification V1.02”。

因為 USB4.0 需要支持有源電纜和無源電纜兩種應用場景，  針對 的測試點分別是 TP2 和TP3，  即通俗講的近端測試和遠端測試。 在進行遠端測試時，需要考慮無源電纜的影響。因為一根實體的 無源電纜很難完整的表征所有惡劣的場景，  包括插入損耗、回 波損耗、串擾等，為了保證測試的一致性和可重復性，發動端測 試都是用軟件的算法，  利用示波器嵌入 S 參數 / 傳遞函數的方式， 實現參考鏈路的模擬。同時，  為了保證測試精度，  USB4.0 要求示 波器在進行信號捕獲前，需要通過去嵌 (De-embedded) 的方式去除 測試電纜的影響。 USB3.0信號測試軟件物理層接收端的測試方法；

USB4.0技術簡介USB全稱UniversalSerialBus(通用串行總線)，早在1994年被眾多電腦廠商采納用以解決當時接口不統一的問題。在隨后二十多年時間里，USB技術不斷發展，標準經歷了USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.0、USB3.1到USB3.2，直到現在的USB4.0。

USB4.0 直接采用的是 Intel 和Apple 從 2015 年在筆記本電腦上 推出的、基于 Type-C 接口的“雷電”Thunderbolt 3 協議標準，  數據 傳輸速率支持 10Gbps/lane 和 20Gbps/lane 兩種速率，選擇性地支 持 TBT3-compatible 10.3125Gbps/lane 和 20.625Gbps/lane 兩 種 速 率； 同時，  通 過交替模式 (ALT mode) 支持 DisplayPort，  PCIE 等信號標 準。為了避免混淆，  Intel 將未來準備在筆記本電腦上部署的 Thunderbolt 接口，  統一命名為 Thunderbolt4.0。 USB3.0的自動測試軟件；數字信號USB測試多端口矩陣測試

USB3.0測試信號的波形；數字信號USB測試多端口矩陣測試

USB4.0的接收容限測試

對于USB4.0的接收端來說，主要進行的是接收容限測試，用于驗證接收端在壓力信號(StressedElectricalSignal)下的表現。具體的測試項目包括壓力信號的誤碼率測試(BER)、突發誤碼率測試(MultiError-Burst)、頻率偏差(FrequencyVariations)、回波損耗(ReturnLoss)等。

誤碼率的測試要在壓力信號下進行，因此需要先用高速誤碼儀的碼型發生器產生帶預加重、正弦抖動(PJ)、隨機抖動(RJ)、擴頻時鐘(SSC)、共模噪聲(ACCM)的信號，并用高帶寬示波器進行壓力信號校準。校準完成后再把壓力信號注入被測件，在不同的正弦抖動幅度和頻率下進行誤碼率測試。在USB4.0的接收容限測試中，需要做兩種場景的測試：Casel的測試中沒有插入USB電纜，模擬鏈路損耗小的情況；Case2的測試中要插入2m 數字信號USB測試多端口矩陣測試