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高速先生成員--黃剛 一個關于傳輸線損耗很簡單的理論就是，使用的板材的損耗因子（俗稱DF）越小，傳輸線的損耗也就越小。我們通常也就是按照DF來對板材進行分類，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。沒辦法，現在的板材廠商更新換代得越來越快，DF從0.005的級別已經逐漸降到了0.002，于是我們就祭出了各種“極限”稱呼，例如叫ultra-超低損耗板材。 這篇文章的來源也是比較偶然，是來自我們公司設計部同事Owen向高速先生Chris問的一個關于具體項目的技術問題。他的問題就是和摘要一樣，如果表層的走線到參考層穿過了高速板材和普通板材兩種介質，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，表層的走線參考L3層，最后到達L3后參考平面的時候，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呈現了呢？ 可能會有部分人會同意這個觀點哈，但是Chris卻有自己的看法，于是繼續和Owen的對話。 是的，Chris的觀點是比單純用普通板材的損耗要有優勢，但是肯定是達不到純用羅杰斯這個超低損耗板材的性能了。當然Chris也不想說說而已，然后就答應了Owen有空去量化下！ 那Chris要怎么驗證呢？其實也很簡單，只要對比下這三種case就好了。 說干就說，于是Chris就打開了3D建模軟件去進行以上三種case的建模，傳輸線走線長度為500mil左右，前提肯定是要保證線寬是一樣的，不然就會多出線寬導致的損耗差異。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case的損耗差異。 上面兩者模型建完之后，唰一聲就跑出來，很快就得出了損耗結果，拉在一起進行對比大概差異是這樣的！我們mark一個10GHz頻點的損耗，可以看到，純羅杰斯板材的優勢還是很明顯的，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，到底同一根走線的損耗會是怎么樣的呢？ Chris于是建了第三個case的模型，如下所示： 就是兩種板材混壓的模型，我們來看看這個case的損耗情況，到底這個case的損耗是怎么樣的呢？這次不強行增加懸念了，直接跑出來結果并和上面兩種case的損耗擺在一起來對比，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，傳輸線的損耗會介于兩者中間，原因也很簡單，表層走線和L3層參考平面這個信號地的組合其實中間就是靠電磁場在里面運轉來維系的，那么電磁場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，高速板材還是沒有白用的哈，只是打了個骨折而已啦！Chris還沒來得及告訴Owen，文章就發出去了哈，希望他能看到哦！ |
