
很難相信,這對高速信號換了那么多次過孔!!!
發布時間:2021-10-18 17:12
作者:一博科技高速先生自媒體成員 黃剛
PCB工程師:“沒有層走了,這幾對10G信號要多換幾次層,要打4次過孔才能走過去啊!”
SI工程師:“……”
不知道粉絲里面做PCB設計的朋友們有沒有上面所說的困難呢?由于老板或者客戶成本要求很高,層數只有那么幾層,高速信號還特別多,而且多就算了,還特別不順,有交叉,有交叉就意味著中間可能需要多換幾次過孔,但是速率又不低,要求保證很好的信號完整性,當你用顫抖的雙手拉好這幾對換了4、5次過孔的高速信號后,連自己都覺得信號質量會掛!!!
關鍵是你們公司還沒有能做仿真驗證的同事,而且你這塊板子的設計要求又明確的寫著:從發送芯片到接收芯片最多只允許……2個過孔!對,你沒看錯design guide,是2個!
經過相當“漫長”的設計加工測試后,唰的一聲,高速先生就得到了它們的第一手測試結果,本來還想多說幾句理論的東西,但是相信粉絲們都迫不及待的想看對比結果了,我們就把理論的東西放在后面來講好了。
那我們先來一睹這幾種case的測試結果,我們測試到了很高頻的40GHz,分別來它們的回波損耗和插入損耗,其中從回波損耗看沒有太明顯的區別,說明從過孔的阻抗優化得很好,增加換層過孔基本不會帶來太多阻抗的失配,從而導致回波損耗的變差。但從插入損耗來看就能看出區別了,在20GHz以后增加一個過孔帶來的損耗影響會變得明顯,尤其在30GHz之后,過孔本身的能量輻射和流失會變得嚴重,也是意料之中的事情。
這個待測物包含了從一個過孔到4個過孔的換層走線結構,當然高速先生還做了一根參考線(REF線),也就是沒有過孔的單純走線和他們4種case來對比了。 經過相當“漫長”的設計加工測試后,唰的一聲,高速先生就得到了它們的第一手測試結果,本來還想多說幾句理論的東西,但是相信粉絲們都迫不及待的想看對比結果了,我們就把理論的東西放在后面來講好了。
當然可能還有部分粉絲看不懂上面這些頻域的損耗曲線,那我們就用時域的方法繼續和大家分享這次的測試結果哈。我們分別在以上的過孔換層鏈路上去傳輸10G的信號,我們通過時域眼圖的方式來看看它們的影響。
于是我們得到了上面5種case的眼圖結果,從結果上看到,從REF到4個換層過孔,我們能看到這10G信號眼圖的眼高從845mV減小到803mV,但是總體上不會對性能有特別大的影響。
為什么從眼圖上看,10G信號的眼圖差別不會特別大呢?因為回到我們的插入損耗來看,在10G的位置的確也是差別不大,頻域上的差別不大其實就能對應到時域上的差別不大了!
總結一下這篇文章的核心內容哈,高速先生從自己做的測試板來看,對于高速信號經過多次換層過孔的性能是這么看的:多增加一個經過優化的換層過孔,是不會對高速信號的性能有非常大的影響!但是這個前提很重要,那就是“經過優化”的換層過孔!再突出一次,是經過優化的過孔!