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高速先生成員--黃剛 一個(gè)關(guān)于傳輸線(xiàn)損耗很簡(jiǎn)單的理論就是，使用的板材的損耗因子（俗稱(chēng)DF）越小，傳輸線(xiàn)的損耗也就越小。我們通常也就是按照DF來(lái)對板材進(jìn)行分類(lèi)，例如DF大于0.02的板材，我們一般叫普通板材，例如普通FR4板材；DF在0.01左右的，我們叫低損耗板材；DF在0.005的，我們叫超低損耗板材。沒(méi)辦法，現在的板材廠(chǎng)商更新?lián)Q代得越來(lái)越快，DF從0.005的級別已經(jīng)逐漸降到了0.002，于是我們就祭出了各種“極限”稱(chēng)呼，例如叫ultra-超低損耗板材。 這篇文章的來(lái)源也是比較偶然，是來(lái)自我們公司設計部同事Owen向高速先生Chris問(wèn)的一個(gè)關(guān)于具體項目的技術(shù)問(wèn)題。他的問(wèn)題就是和摘要一樣，如果表層的走線(xiàn)到參考層穿過(guò)了高速板材和普通板材兩種介質(zhì)，那么最終參考到L3層上面的普通板材之后，是不是損耗就變成了普通板材的損耗了？ 不知道粉絲們是怎么想的，Owen的擔心的確是有道理的，表層的走線(xiàn)參考L3層，最后到達L3后參考平面的時(shí)候，最后接觸到的是普通板材，這樣是不是損耗主要就是按照普通板材來(lái)呈現了呢？ 可能會(huì )有部分人會(huì )同意這個(gè)觀(guān)點(diǎn)哈，但是Chris卻有自己的看法，于是繼續和Owen的對話(huà)。 是的，Chris的觀(guān)點(diǎn)是比單純用普通板材的損耗要有優(yōu)勢，但是肯定是達不到純用羅杰斯這個(gè)超低損耗板材的性能了。當然Chris也不想說(shuō)說(shuō)而已，然后就答應了Owen有空去量化下！ 那Chris要怎么驗證呢？其實(shí)也很簡(jiǎn)單，只要對比下這三種case就好了。 說(shuō)干就說(shuō)，于是Chris就打開(kāi)了3D建模軟件去進(jìn)行以上三種case的建模，傳輸線(xiàn)走線(xiàn)長(cháng)度為500mil左右，前提肯定是要保證線(xiàn)寬是一樣的，不然就會(huì )多出線(xiàn)寬導致的損耗差異。第一步就是要量化出純普通FR4板材和純羅杰斯板材這兩個(gè)case的損耗差異。 上面兩者模型建完之后，唰一聲就跑出來(lái)，很快就得出了損耗結果，拉在一起進(jìn)行對比大概差異是這樣的！我們mark一個(gè)10GHz頻點(diǎn)的損耗，可以看到，純羅杰斯板材的優(yōu)勢還是很明顯的，還不到普通FR4板材的一半。 那么Owen擔心的模型來(lái)了，如果是L1到L2層是羅杰斯板材，L2到L3層是普通FR4板材時(shí)，到底同一根走線(xiàn)的損耗會(huì )是怎么樣的呢？ Chris于是建了第三個(gè)case的模型，如下所示： 就是兩種板材混壓的模型，我們來(lái)看看這個(gè)case的損耗情況，到底這個(gè)case的損耗是怎么樣的呢？這次不強行增加懸念了，直接跑出來(lái)結果并和上面兩種case的損耗擺在一起來(lái)對比，就是下面這樣！ 好家伙！竟然又被Chris“蒙對了”，兩種板材混壓之后，傳輸線(xiàn)的損耗會(huì )介于兩者中間，原因也很簡(jiǎn)單，表層走線(xiàn)和L3層參考平面這個(gè)信號地的組合其實(shí)中間就是靠電磁場(chǎng)在里面運轉來(lái)維系的，那么電磁場(chǎng)的路徑就是既走了普通板材區域，也走了高頻板材的區域，自然損耗就是介于兩者之間了。放心哈，高速板材還是沒(méi)有白用的哈，只是打了個(gè)骨折而已啦！Chris還沒(méi)來(lái)得及告訴Owen，文章就發(fā)出去了哈，希望他能看到哦！ |
