【導讀】在本文的第1部分中，我們看到當傳輸速率超過約30Gbaud時，特別是對眾所周知的對噪聲敏感的PAM4(4電平脈沖幅度調制)信號來說，S參數掩模要求(圖1)無法保證“serdes、信道、serdes”之間能夠實現互操作。
在本文的第1部分中，我們看到當傳輸速率超過約30Gbaud時，特別是對眾所周知的對噪聲敏感的PAM4(4電平脈沖幅度調制)信號來說，S參數掩模要求(圖1)無法保證“serdes、信道、serdes”之間能夠實現互操作。有很多案例都表明，即使某個信道達不到模板要求，但在有均衡的系統中卻能很好工作。特別是，判決反饋均衡(DFE)可以對其所持續單位時間間隔(UI)數目內所發生反射的影響進行均衡。也就是說，如果DFE有Nb個抽頭，那么它可以均衡Nb個UI期間的反射。
圖1：用于典型PAM4 28Gbaud應用的(a)Sdd22或RL(f)，和(b)Sdd21或IL(f)掩模。圖片由Ransom的筆記提供。
最終性能問題必須要根據誤差率來定義，對于PAM4系統，誤差率即誤碼率(SER)。Samtec公司的杰出工程師Rich Mellitz提出了有效回波損耗(ERL)的概念，它將回波損耗與均衡結合到了一個可追溯到SER的品質因數中。
與信道工作裕量(COM)一樣，ERL是在對發送信號質量做了特定假設的情況下從信道的脈沖響應所導出。有了ERL，現在就可以考慮脈沖響應的反射。
可以想象脈沖是一長串NRZ 0(或PAM4 S0)，然后是一個1(或PAM4 S3)，然后又是另一長串0(或PAM4 S0)。脈沖響應是信道傳輸脈沖所獲得的波形。反射脈沖響應包括由所發脈沖引起的所有反射的組合。它可以使用入射脈沖(PTDR)而不是通常的階躍電壓，從TDR(時域反射計)計算得出。其結果就是反射波形PTDR(t)。PTDR(t)也可以從信道的S參數計算得出。
REFF(t)，即“有效反射波形”，可通過施加時間選通乘以加權函數，從PTDR(t)計算得出(圖2)。時間選通功能很簡單：在信號傳輸之前為零，之后為一。加權函數有兩個：一個用于消除DFE的Nb個UI范圍內的反射，另一個用于解釋插入損耗如何抑制反射。兩個加權函數僅在Nb個UI期間發生作用。
圖2：頂部是PTDR(t)；中間是REFF(t)；底部是時間選通和加權函數。圖片由Samtec公司提供。
在N個UI期間對REFF(t)進行每個UI M次采樣，可得到總計有NM個樣本的REFF(n，m)。
為了計算反射對SER的影響，可以對REFF(n，m)與偽隨機四進制序列(PRQS)，即PAM4版本的PRBS波形進行卷積。其結果對由反射引起的垂直閉眼給出了概率密度函數(PDF)。ERL計算中所用每個UI中的M個樣本取的是最壞情況。
與計算COM的方式相類似，ERL由信號幅度與由反射引起的閉眼量（相對于所規定的SER而定義）之比所給出。所規定的SER稱為檢測器誤差率(DER0)。通常DER0=1E-6(圖3)。
圖3：相對于某個SER所定義的信號幅度和眼圖閉合之描畫。圖片由羅德與施瓦茨公司提供。
諸如ERL＞3dB的要求相對于S參數掩模要求的優點是ERL包含均衡效果，而S參數掩模則沒有。(但愿)ERL為信道——包括發送器和接收器封裝，以及信號通路上的任何潛在阻抗不匹配（更能夠反映均衡系統的信道性能）——提供了一個品質因數。
重要的是要注意，因為ERL是一個類似信噪比的參數，所以ERL的值越大，反射量就越小！
