Murata Suppression du bruit pour Thunderbolt™ 3

Figure 1. Comparaison des taux de transfert de données de différentes interfaces

Méthode alternative pour l'évaluation du bruit Thunderbolt 3
Murata indique qu'il est difficile d'obtenir des équipements pour l'évaluation du bruit Thunderbolt 3, de sorte que la situation du bruit et les méthodes de suppression du bruit sont estimées sur la base des données de l'USB 3.1 Gen 2, qui est une interface utilisant une technologie similaire à Thunderbolt 3.

Mesure du bruit de rayonnement USB 3.1 (Gen1 et Gen2)

La communication est effectuée à l'aide d'un SSD compatible USB 3.1 connecté à un PC hôte, et le bruit de rayonnement est mesuré. (La mesure est effectuée dans les modes de fonctionnement Gen1 et Gen2.)

Le niveau de bruit lorsqu'un filtre d'arrêt de bruit en mode commun NFP0QHB542HS2 est inséré dans la ligne USB Tx en tant que suppression de bruit est également vérifié. (Figure 2 ci-dessous)

On pense que la principale composante de ce bruit est le mode commun, donc des effets de suppression importants pour le bruit, observés à 5 GHz et 10 GHz, ont été obtenus en insérant un filtre de bruit en mode commun NFP0QHB542HS2 sur la ligne Tx.

Figure 2. Résultats de mesure du bruit USB 3.1 Gen 1 et Gen 2 et confirmation des effets d'insertion du filtre

Communication USB 3.1 Gen 1 : un bruit à bande étroite (harmoniques de second ordre) a été observé à 5 GHz, soit le double de la fréquence fondamentale du signal de 2,5 GHz

Communication USB 3.1 Gen 2 : un bruit à bande étroite (harmoniques de second ordre) a été observé à 10 GHz, soit le double de la fréquence fondamentale du signal de 5 GHz

Considérations concernant Thunderbolt 3

On s'attend à ce que des harmoniques de second ordre de la fréquence du signal de communication soient observées sous forme de bruit de mode commun à bande étroite dans la communication Thunderbolt 3, de la même manière que l'USB 3.1.

Thunderbolt 3 prend en charge des taux de transfert de données de 10 Gbps/voie et 20 Gbps/voie, il est donc supposé qu'un bruit en mode commun de 10 GHz et 20 GHz se produira avec Thunderbolt 3.

Comme pour l'USB 3.1, un filtre de bruit en mode commun est efficace.

Figure 3. Bruit de rayonnement attendu pour Thunderbolt 3

Effets des filtres de bruit sur les signaux Thunderbolt 3

Intégrité du signal
Murata a examiné l'effet des filtres de bruit sur les signaux Thunderbolt 3. Lorsqu'un filtre de bruit conventionnel était utilisé, le schéma oculaire du signal s'effondrait et n'était pas conforme à la norme.

Lorsque la bobine d'arrêt en mode commun NFP0QHB542HS2 nouvellement développée a été utilisée, le schéma oculaire est maintenu à un niveau conforme à la norme.

Cela montre que lors de l'utilisation de filtres de bruit avec Thunderbolt 3, les filtres conventionnels ne doivent pas être utilisés et les produits prenant en charge les signaux de fréquence plus élevée doivent être choisis.

Figure 4. Effet de différents filtres sur les formes d'onde du signal

Récapitulatif

Thunderbolt 3 devrait se généraliser en raison de son adoption en USB 4.0. Murata suppose que le bruit Thunderbolt 3 sera similaire à celui de l'USB 3.1 Gen 1 et Gen 2 et que la clé pour la suppression du bruit Thunderbolt 3 sera d'éliminer le bruit en mode commun harmonique de second ordre. Thunderbolt 3 utilise des signaux à haut débit et une attention suffisante est nécessaire pour que les filtres utilisés n'affectent pas la qualité du signal. Le filtre de bruit en mode commun NFP0QHB542HS2 de Murata est commercialisé pour les signaux à haut débit et peut éliminer efficacement le bruit en mode commun harmonique de second ordre à 10 GHz et 20 GHz sans effet négatif significatif sur la qualité du signal Thunderbolt 3.

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