難以置信！損耗大了2倍，原因是高速信號自己被自己串擾了
發布時間：2025-4-22 11:57
發布者：edadoc2003
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高速先生成員--黃剛 相信高速先生的粉絲都知道我們有差不多上千的設計工程師了吧。既然有那么多人，那么每天發生點奇奇怪怪的案例就是很不奇怪的事情了！一天下午，Chris正愁著下周不知道給大家看點啥文章的時候，百無聊賴中翻翻之前的案例，找到多年之前的一個看起來很正常，揭秘起來又感覺很有趣的高速設計案例，決定拿出來給大家分享下，讓我們成千上萬的粉絲一起后怕起來。 是的，我相信這個設計的確是很常見的做法，十個設計工程師可能有5個都曾經這樣做過。相信Chris一說出來，你們立馬就要對號入座了。想當年，這事情的開頭是源自于我司某分部的資深設計同事C君給Chris發過來的信息。 小圖片看不清是什么設計是吧，Chris也一樣。當Chris把它點開之后，哦�。�！原來是在高速連接器扇出的走線設計，大家也覺得很普通吧！ 無非就是出線通道可能被擋住了，只能從下面繞一下再往上扇出唄。再給大家看一張整體的出線圖，大家就明白了。的確，很多工程師都會這樣扇出。 Chris一直都是個對技術很執著的人，這個雖然不是仿真的項目，也毫不猶豫的拿過來，打算自己驗證下到底有沒有影響。畢竟這對信號的速率是高達28Gbps，而且Chris其實也是覺得會有影響的。 二話不說，拿到板子之后，Chris就專門針對這種繞著連接器走的信號進行了3D的建模，就是下面這個樣子了。 經過七七二十一分鐘的仿真時間后，仿真結果出來了。從損耗的結果上看，也沒什么異常��！ 雖然不是非常非常線性，但是在28Gbps用到的頻段內也還是不錯，損耗大概1.5dB的樣子，然后在很高頻后才有明顯的跌落。那大家就放心了嘛，原來Chris驗證之后的確也沒有很嚴重的問題嘛。 咋滴，文章就這樣完了？那當然不會啦，這樣顯得多沒意思��！上面的結果看起來是沒有很致命的影響，但是沒有經過和好的設計對比，你怎么知道它沒有傷害呢？關鍵是問題來了，怎么才能有一個和它能對比的好的設計呢？ 也沒那么難了，大家應該都公認的不在連接器里面繞一圈，直接扇出應該算好的設計了吧。然后我們把直接扇出的走線長度做成了繞線的長度一樣，那就是一組很有價值的對比模型了，就像下面這樣。 又過了七七二十一分鐘，對比的仿真結果也出來了。果然經不起對比，上面繞線的結果瞬間讓人覺得還是很差的哦。在28Gbps速率對應的頻率下，好的case損耗才0.5dB，足足好了1dB。如果速率再往上提的話，差距可能就是3dB，5dB以上了，這就是很大的差異了哦。 果然，作為SI工程師，的確需要有這個直覺。在速率慢慢變高的情況下，你只要發現和平時常見的設計不一樣的情況，都要抱著懷疑的態度，從理論到仿真去進行驗證。不要以為串擾只會發生在信號與信號之間，而忽略了信號本身對自己帶來的影響。算你們運氣好，這個case從影響程度上看，對28Gbps以下的信號還不算致命，實在沒空間走線，這樣做下也不一定會出啥功能的問題，再高些速率就危險了哦！ 問題：到底這種在連接器過孔區域繞著出線的設計為什么高頻性能會變差呢，說說你們的想法？ 關于一博科技： 一博科技成立于2003年3月，深圳創業板上市公司，股票代碼: 301366，專注于高速PCB設計、SI/PI仿真分析等技術服務，并為研發樣機及批量生產提供高品質、短交期的PCB制板與PCBA生產服務。致力于打造一流的硬件創新平臺，加快電子產品的硬件創新進程，提升產品質量。 |
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