很難相信，這對高速信號換了那么多次過孔?。?！
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??！”
SI工程師：“……”
不知道粉絲里面做PCB設(shè)計(jì)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(shù)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(dāng)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(zhì)量會掛?。。?/p>
關(guān)鍵是你們公司還沒有能做仿真驗(yàn)證的同事，而且你這塊板子的設(shè)計(jì)要求又明確的寫著：從發(fā)送芯片到接收芯片最多只允許……2個(gè)過孔！對，你沒看錯(cuò)design guide，是2個(gè)！
經(jīng)過相當(dāng)“漫長”的設(shè)計(jì)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(jié)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(jié)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(jié)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(qū)別，說明從過孔的阻抗優(yōu)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(dǎo)致回波損耗的變差。但從插入損耗來看就能看出區(qū)別了，在20GHz以后增加一個(gè)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(yán)重，也是意料之中的事情。
這個(gè)待測物包含了從一個(gè)過孔到4個(gè)過孔的換層走線結(jié)構(gòu)，當(dāng)然高速先生還做了一根參考線（REF線），也就是沒有過孔的單純走線和他們4種case來對比了。 經(jīng)過相當(dāng)“漫長”的設(shè)計(jì)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(jié)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(jié)果了，我們就把理論的東西放在后面來講好了。
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試結(jié)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(shí)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(jié)果，從結(jié)果上看到，從REF到4個(gè)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?yàn)榛氐轿覀兊牟迦霌p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(shí)就能對應(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試板來看，對于高速信號經(jīng)過多次換層過孔的性能是這么看的：多增加一個(gè)經(jīng)過優(yōu)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(gè)前提很重要，那就是“經(jīng)過優(yōu)化”的換層過孔！再突出一次，是經(jīng)過優(yōu)化的過孔！
