光模塊外殼可以防止EMI輻射，但信號質(zhì)量變差了

作者：一博科技高速先生成員 黃剛

光模塊為什么要制作一個厚厚的外殼呢？很多人的第一答案是為了防止EMI輻射，那有沒有可能輻射是變好了，但是信號質(zhì)量卻變差了呢？

說到光模塊，相信大家都不會陌生，一般就長下面這個樣子，其實(shí)它里面就是一塊傳輸信號的金手指PCB板，外面再按照相關(guān)協(xié)議的長度和寬度標(biāo)準(zhǔn)去制作一個屏蔽的金屬外殼。高速先生認(rèn)為它除了屏蔽光模塊向外輻射，抑制EMI這個最大作用之外，還有一個很“不為人知”的作用，到底是什么呢？

那就是…可以很方便大家插拔?。?！高速先生試過在沒有這個外殼的情況下插入光模塊連接器，基本上瞇著眼睛去對位置，還要加點(diǎn)運(yùn)氣才能插進(jìn)光模塊籠子?；\子有很深的通道，沒試過估計很難理解，那大家看看圖片就能理解了！

當(dāng)然高速先生今天要說的肯定不是說插拔光模塊的難易問題了，畢竟這個動作只會影響心情，并不會影響信號質(zhì)量，而今天要說肯定是影響光模塊信號質(zhì)量的大事啦！?

某客戶做了一塊光模塊金手指的轉(zhuǎn)接板，也就是一頭是光模塊金手指插進(jìn)光模塊連接器籠子里，另外一邊轉(zhuǎn)接到客戶需要的其他接口上，客戶在轉(zhuǎn)接板上運(yùn)行的速率是25Gbps的高速信號，遇到了這個很詭異的問題！

帶上外殼和不帶外殼會對信號質(zhì)量差別很大？而且居然還是拆下金屬外殼后信號質(zhì)量更好？高速先生當(dāng)時的確有點(diǎn)被這個客戶描述的現(xiàn)象整不會了，最終讓客戶把他們的轉(zhuǎn)接板寄給我們，由我們己來驗(yàn)證。

首先，看客戶的產(chǎn)品，感覺還做得挺好的，尤其是這個金屬外殼，先show給大家看看！

然后，我們立馬開始驗(yàn)證，因?yàn)橛性吹那闆r客戶已經(jīng)明確驗(yàn)證過了，那我們就驗(yàn)證無源的結(jié)果，看看能不能找到原因。第一步，要測試到這塊金手指的板卡，先拿出我們自研的MCB（Module Compliance Board），這款板子專門和金手指板進(jìn)行對接測試，搭建的場景如下所示：

第二步分別把帶外殼的金手指板和去掉外殼的金手指板插到MCB里面去，然后測試阻抗和損耗，對比兩種情況下的差異。

測試后果然發(fā)現(xiàn)了差異，從損耗結(jié)果來看，去掉外殼的損耗曲線不僅損耗要較小，而且線性度更好，沒有明顯的諧振點(diǎn)出現(xiàn)。

從損耗上已經(jīng)能明顯的看到兩種case的差異了，我們再從時域的維度上去對比下，測試兩種case的阻抗，結(jié)果也能看到差異。

發(fā)現(xiàn)帶上外殼之后，在外殼包裹的走線位置阻抗明顯變低，而且還存在著一定的波動，測試到這里，高速先生心里已經(jīng)找到原因了。

由于金手指板的高速走線是走在表層，且外殼的存在，就或多或少會對表層走線產(chǎn)生影響，那大家會說，金屬外殼如果有比較遠(yuǎn)的距離就沒有影響了吧？是的，遠(yuǎn)的肯定就沒啥影響了，但是如果像這個客戶的這個自研的金屬外殼，高速先生不用量，就是目測都覺得會有影響的那種！

看來光模塊金屬外殼雖然有協(xié)議的寬泛要求，但是細(xì)節(jié)上還是可以根據(jù)制作商的不同而不同，在光模塊這種速率動不動就超過10G甚至25G的傳輸情況下，很多細(xì)節(jié)都會影響它的信號質(zhì)量，這個案例就是一個很隱蔽的影響因素！

大家覺得表層走線還是內(nèi)層走線加工穩(wěn)定性更好，你選擇的原因是？

審核編輯：符乾江