pcb设计:微带线7H的理论
2021-03-15 18:14:47
在我们收到的很多信号完整性理论的教导中,关于有一个原理就是带状线拉5H,微带线拉7H,据说可以避免90%以上的今天就让高老师通过测试验证一下微带线7H的理论,看看是否真的这么稳定!
我们开始研究这种新的测试板。在覆盖地面和不覆盖地面的情况下,我们使两条单端线路(红色)的阻抗相同,两条线路之间的间隙距离为7H,不需要高先生速说什么意思。然后,如前所述,我们将封装接地中过孔的距离从视频中的400mil缩短到50mil。在这种情况下,让我们看看封装接地和非封装接地的性能。
50密耳的接地过孔实际上是一种非常好的设计。根据视频中的描述,在接地过孔距离为400mil的情况下,我们的接地包裹效应在某些频段会表现出反谐振效应,这其实是由四分之一波长阻抗变换理论引起的。那么理论上,我们把接地过孔做得更密集之后,会不会把反谐振频段推到50GHz以上?我们先来看看宝坻的远端串扰结果。如下图,没有反谐振起伏点,说明在50mil一点的情况下,50GHz内没有阻抗变换的反谐振点。顺便说一下,过孔距离和反谐振点之间的关系实际上可以计算出来。有空的话,高速先生可以详细展开这一块。先不要回到正题。
所以现在你一定很想知道,如果离串扰还有很长的路要走,它会是什么样子?好了,这次高速先生不是悬念。直接对比如下。
可以看出,如果地面过孔的设计好,那么覆盖地面的效果就出来了。在整个50GHz频段,覆盖地面的串扰比不覆盖地面的好。事实上,文章已经明确指出,当接地过孔非常紧密时,设计良好的封装焊盘在相同的间距下具有明显的优势。高先生认为,当你谈到“明显”这个词时,你不能相信它。只是远端串扰的结果为什么很明显?高先生决定继续下去。
串扰只是它的表象之一。其实我们最关心的是信号传输中的插入损耗,也就是有多少能量可以到达接收端。从这个指标来看,大家可能会觉得强大很多,如下图所示:
在不覆盖地面的情况下,10GHz后插入损耗明显变差,达到50GHz时,比覆盖地面的损耗几乎高出50%。其实很好理解,因为能量是守恒的,串扰有更多的能量,当阻抗一致,反射回源的能量基本相等时,到达接收端插入损耗肯定会变差。说白了,失去的能量去了串扰
根据这个理论,如果我们比较下面的东西,我们会更清楚地理解,如果只有一条线,没有串扰?的插入损耗会发生什么
话不多说,直接上成绩!
可以看出,在单线没有串扰的情况下,损耗结果会进一步改善。这说明串扰对损耗有很大的影响,换句话说,串扰消耗的插入损耗比例还是很大的,尤其是当串扰差于-15dB时,插入损耗基本上会降低很大比例。
这篇文章的信息量还是比较大的,所以高速先生最后对这篇文章做了一个总结,让大家对这篇文章的目的有一个更清晰的认识。
1.对于单端微带线来说,不覆盖地的话,7H实际上是不稳定的。如果平行长度在英寸级,串扰对损耗有很大的影响。
2.一个设计良好的包裹实际上可以改善串扰,并将有积极的帮助;
3.无论土地是否被覆盖,由于串扰,损失将变得更严重,恶化程度将与串扰的面积成正比
4.由于单端微带线可以走到这么高的频段,高老师首先想到的就是射频路由。由于目前最高的毫米波是77GHz,所以射频信号的地面覆盖是非常必要的。与数字信号相比,高速数字信号一般不是单端线,所以不在此范围内考虑。