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Deepseek的熱度不知道大家覺(jué)得過(guò)了沒(méi)有哦，但是總不能每期文章都去問(wèn)它吧，問(wèn)多了服務(wù)器就繁忙啦！不過(guò)大家也放心哈，不用deepseek，高速先生也是可以寫(xiě)文章的。很多粉絲都在“吐槽”說(shuō)高速先生不怎么寫(xiě)射頻設計相關(guān)的文章，或者是通過(guò)學(xué)習我們分享的很多高速數字信號的文章大家都已經(jīng)融會(huì )貫通了？真是這樣的話(huà)，我們也會(huì )感到開(kāi)心。在之前有寫(xiě)過(guò)的一些射頻類(lèi)的文章中，我們也多次提到數字信號和射頻信號在設計的邏輯上是不一樣的。數字信號以“0”和“1”作為判斷，中間是有很多裕量的。用我們熟知的高速串行信號舉例，例如全通道損耗要求20dB，那么你設計5dB和10dB的鏈路對于功能來(lái)說(shuō)都沒(méi)問(wèn)題，那么5dB的設計和10dB的設計我們可以認為都是一樣的。但是射頻信號則不是，射頻走線(xiàn)測試出來(lái)衰減是2dB，那它就是比測出來(lái)2.5dB要好。衰減大了，對射頻信號的接收就是會(huì )變差。因此射頻信號不存在所謂的裕量之說(shuō)。更直白來(lái)說(shuō)，那就是：沒(méi)有最好，只有更好！ 突然想到一個(gè)很好的比喻，數字信號設計就好像在外面考證書(shū)，60分及格就ok了，而射頻信號設計就好像學(xué)校的學(xué)生考試一樣，你們說(shuō)卷不卷！ 罷了罷了，說(shuō)回正題吧。下面我們舉一個(gè)例子來(lái)體會(huì )一下射頻信號的設計卷度。下面的某個(gè)我們合作客戶(hù)的射頻項目，鏈路中含有各種衰減、放大、匹配、開(kāi)關(guān)鏈路，通過(guò)表層走線(xiàn)進(jìn)行連接，實(shí)現最終的功能。鏈路工作的頻率超過(guò)20GHz，算是比較高頻的射頻信號了。該設計的表層線(xiàn)寬20mil左右，因為寬走線(xiàn)衰減才小嘛。根據器件的布局位置，走線(xiàn)肯定就需要各種拐角了。 當然，今天我們重點(diǎn)說(shuō)的就是走線(xiàn)拐角的設計區別。當然，前面的一些文章已經(jīng)說(shuō)過(guò)，射頻信號做圓弧拐角在高頻的效果是最好的。就像上圖的設計一樣，各種拐角都已經(jīng)按照圓弧的方式來(lái)設計了。既然這樣，那還有啥可以卷的呢？有，當然有，大家細細看上圖黃色高亮的表層走線(xiàn)拐角方式，是不是發(fā)現拐角之間也有區別哈。 是的，圓弧拐角的半徑是不同的。高速先生不會(huì )是想說(shuō)，用圓弧來(lái)拐個(gè)角，半徑不一樣也有性能區別吧？根據這個(gè)項目，高速先生提取其中一段圓弧拐角走線(xiàn)來(lái)研究下，那肯定就是要建不同拐角半徑的3D模型啦。我們建了一個(gè)不同拐角半徑的走線(xiàn)模型，半徑從20mil到100mil的變化，當然，為了能看到拐角對走線(xiàn)性能的影響，我們肯定是保證不同拐角走線(xiàn)的走線(xiàn)總長(cháng)度是一樣的。 如下所示： 那到底仿真結果的區別大不大呢？以下是不同拐角半徑的掃描結果，我們來(lái)看幾個(gè)關(guān)鍵的射頻指標。首先是駐波比，可以看到，拐角越小的在高頻的駐波比就越差，20mil拐角在30GHz的駐波比超過(guò)了1.3。 然后再看看這段走線(xiàn)的衰減結果，在高頻也慢慢呈現出區別。僅僅這一小段的表層走線(xiàn)，20mil的拐角在30GHz能惡化0.2dB，這個(gè)是一個(gè)很大的惡化了。 那為什么拐角半徑小了，會(huì )那么影響高頻性能呢？我們來(lái)看看在高頻時(shí)20mil半徑拐角和100mil半徑拐角的電場(chǎng)圖，應該可以發(fā)現問(wèn)題。 首先是20mil拐角的電場(chǎng)圖，如下所示： 然后再看看100mil拐角的電場(chǎng)圖，如下所示： 對比發(fā)現，在拐角的位置，20mil的case電場(chǎng)有發(fā)生明顯的扭曲，100mil就基本上和直線(xiàn)情況沒(méi)有區別。有扭曲就說(shuō)明等效電容和等效電感在拐角的位置發(fā)生了變化。用更容易理解的話(huà)來(lái)說(shuō)，那就是TDR阻抗發(fā)生了變化。我們可以從不同拐角的TDR阻抗對比也能明顯發(fā)現這一點(diǎn)。 是不是突然覺(jué)得射頻工程師真不容易，就這么一個(gè)小小的走線(xiàn)拐角細節都能玩出花來(lái)。事實(shí)上，射頻的PCB設計由于它的特殊性，例如大多是表層走線(xiàn)，而且大多線(xiàn)寬還很寬，就是受到很多平時(shí)不太關(guān)注的設計細節的影響。如果大家覺(jué)得這個(gè)文章戳中了你們的軟肋的話(huà)，就記得多轉發(fā)，讓更多的人受傷哈！我們看看受眾面的情況，確定在接下來(lái)的文章中要不要隔三差五寫(xiě)點(diǎn)射頻設計影響的類(lèi)似文章�？雌饋�(lái)還是做高速數字信號設計來(lái)得容易啊，繼續干活去了哈！ 問(wèn)題：要是你們來(lái)做這個(gè)射頻拐角的PCB設計，有什么好的設計技巧和方法呢？ |
