射頻阻抗這個話題其實咱們在學員群里討論過很多次了,但是有很多人對這個概念還是比較模糊,當場解釋了,可能換種設計環(huán)境依然不知道如何處理。究其原因是知其然不知其所以然。大家一遇到射頻信號,總是下意識的要做隔層參考,是不是所有的射頻信號的阻抗控制都用隔層參考?借用下圖學員的提問,我們來討論下這個話題:四層板射頻信號隔層參考做不了50歐姆阻抗?
首先我們來看下常規(guī)四層板的層疊,如下圖所示。
射頻信號一般會走表層,做隔層參考即是參考第三層POWER03,那么在計算阻抗時射頻信號距離其參考層H1的厚度應該是4mil(1,2層之間的pp厚度)+1.2mil(第二層的銅厚)+xxx(中間core的厚度)。中間CORE的厚度取決于板厚,如果我們按常規(guī)板厚1.6mm(63mil)處理,那么中間CORE的厚度=63-1.6X2-4X2-1.2X2=49.4mil,H1的值就很明顯了H1=4+1.2+49.4=54.6mil。那么50歐姆的射頻信號做隔層參考其對應的線寬我們用SI9000來算下,如下圖。
很明顯,這個線不是一般的粗,在設計過程中這個線寬根本無法實現(xiàn)。所以對于常規(guī)層疊的四層板,射頻信號做隔層參考是不行的。有的同學會問了,1,2層的pp厚度才4mil太薄導致中間的core太厚從而使H1的值比較大;如果加大1,2層的pp厚度,使H1的值變小,應該會得出一個合理的射頻阻抗線寬。聽上去好像蠻有道理的樣子,那么我們來加大試試,加到10mil應該差不多,如下圖所示。
但是,1,2層10mil的pp厚度根本就用不著做隔層參考,不信看下圖。
17.5的線寬,50歐姆的阻抗,射頻信號參考相鄰層,已經(jīng)非常符合射頻信號的線寬和阻抗要求了,已經(jīng)不需要隔層參考。但是,咱們表層ddr的數(shù)據(jù)線和地址線也是參考相鄰層做50歐姆阻抗,ddr這么密集的走線走17.5的線寬合適嗎?肯定不合適!,如果板子上有大量的射頻信號,且沒有其他重要信號的話,可以忽略非重要信號信號的阻抗要求,優(yōu)先滿足射頻信號的阻抗,這種1,2層pp加厚的層疊才是合適的。
所以,綜上所述,四層板射頻信號隔層參考做不了50歐姆阻抗。又不能做隔層,又不能參考相鄰層,那咋辦?請看下圖用橢圓框起來的字樣。
不錯,做共面。對于常規(guī)層疊來說,參考第二層,做50歐姆阻抗線寬只有5mil,不符合射頻信號的線寬要求。為了不讓它參考第二層,咱們得挖空第二層甚至第三層,第四層底下保留一個完整的地,然后做共面阻抗,請看下圖。
G1,G2是做共面阻抗的包地線寬,包地線寬并不是一個固定的值,大一點,小一點,關系不大,不要太細就好。不信你改變G1,G2的值,阻抗變化不大,主要是包地線距離射頻線D1的距離對阻抗影響比較大,我們這里設置為5mil。最終50歐姆的射頻線寬為22mil。
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原文標題:四層板射頻信號隔層參考做不了50歐姆阻抗?
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