很難相信，這對(duì)高速信號(hào)換了那么多次過(guò)孔?。?！
發(fā)布時(shí)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(méi)有層走了，這幾對(duì)10G信號(hào)要多換幾次層，要打4次過(guò)孔才能走過(guò)去?。 ?/p>
SI工程師：“……”
不知道粉絲里面做PCB設(shè)計(jì)的朋友們有沒(méi)有上面所說(shuō)的困難呢？由于老板或者客戶成本要求很高，層數(shù)只有那么幾層，高速信號(hào)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(guò)孔，但是速率又不低，要求保證很好的信號(hào)完整性，當(dāng)你用顫抖的雙手拉好這幾對(duì)換了4、5次過(guò)孔的高速信號(hào)后，連自己都覺(jué)得信號(hào)質(zhì)量會(huì)掛?。?！
關(guān)鍵是你們公司還沒(méi)有能做仿真驗(yàn)證的同事，而且你這塊板子的設(shè)計(jì)要求又明確的寫(xiě)著：從發(fā)送芯片到接收芯片最多只允許……2個(gè)過(guò)孔！對(duì)，你沒(méi)看錯(cuò)design guide，是2個(gè)！
經(jīng)過(guò)相當(dāng)“漫長(zhǎng)”的設(shè)計(jì)加工測(cè)試后，唰的一聲，高速先生就得到了它們的第一手測(cè)試結(jié)果，本來(lái)還想多說(shuō)幾句理論的東西，但是相信粉絲們都迫不及待的想看對(duì)比結(jié)果了，我們就把理論的東西放在后面來(lái)講好了。
那我們先來(lái)一睹這幾種case的測(cè)試結(jié)果，我們測(cè)試到了很高頻的40GHz，分別來(lái)它們的回波損耗和插入損耗，其中從回波損耗看沒(méi)有太明顯的區(qū)別，說(shuō)明從過(guò)孔的阻抗優(yōu)化得很好，增加換層過(guò)孔基本不會(huì)帶來(lái)太多阻抗的失配，從而導(dǎo)致回波損耗的變差。但從插入損耗來(lái)看就能看出區(qū)別了，在20GHz以后增加一個(gè)過(guò)孔帶來(lái)的損耗影響會(huì)變得明顯，尤其在30GHz之后，過(guò)孔本身的能量輻射和流失會(huì)變得嚴(yán)重，也是意料之中的事情。
這個(gè)待測(cè)物包含了從一個(gè)過(guò)孔到4個(gè)過(guò)孔的換層走線結(jié)構(gòu)，當(dāng)然高速先生還做了一根參考線（REF線），也就是沒(méi)有過(guò)孔的單純走線和他們4種case來(lái)對(duì)比了。 經(jīng)過(guò)相當(dāng)“漫長(zhǎng)”的設(shè)計(jì)加工測(cè)試后，唰的一聲，高速先生就得到了它們的第一手測(cè)試結(jié)果，本來(lái)還想多說(shuō)幾句理論的東西，但是相信粉絲們都迫不及待的想看對(duì)比結(jié)果了，我們就把理論的東西放在后面來(lái)講好了。
當(dāng)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(shí)域的方法繼續(xù)和大家分享這次的測(cè)試結(jié)果哈。我們分別在以上的過(guò)孔換層鏈路上去傳輸10G的信號(hào)，我們通過(guò)時(shí)域眼圖的方式來(lái)看看它們的影響。
于是我們得到了上面5種case的眼圖結(jié)果，從結(jié)果上看到，從REF到4個(gè)換層過(guò)孔，我們能看到這10G信號(hào)眼圖的眼高從845mV減小到803mV，但是總體上不會(huì)對(duì)性能有特別大的影響。
為什么從眼圖上看，10G信號(hào)的眼圖差別不會(huì)特別大呢？因?yàn)榛氐轿覀兊牟迦霌p耗來(lái)看，在10G的位置的確也是差別不大，頻域上的差別不大其實(shí)就能對(duì)應(yīng)到時(shí)域上的差別不大了！
總結(jié)一下這篇文章的核心內(nèi)容哈，高速先生從自己做的測(cè)試板來(lái)看，對(duì)于高速信號(hào)經(jīng)過(guò)多次換層過(guò)孔的性能是這么看的：多增加一個(gè)經(jīng)過(guò)優(yōu)化的換層過(guò)孔，是不會(huì)對(duì)高速信號(hào)的性能有非常大的影響！但是這個(gè)前提很重要，那就是“經(jīng)過(guò)優(yōu)化”的換層過(guò)孔！再突出一次，是經(jīng)過(guò)優(yōu)化的過(guò)孔！
