高頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中無(wú)時(shí)無(wú)刻不在產(chǎn)生損耗,這些損耗包括:
輻射損耗
串?dāng)_導(dǎo)致的損耗
導(dǎo)線(xiàn)損耗
介質(zhì)損耗
這些損耗都會(huì)改變信號(hào)自身固有頻率的幅度和相位,進(jìn)而影響信號(hào)傳輸?shù)牡耐暾浴?/p>
其中導(dǎo)線(xiàn)損耗和介質(zhì)損耗占主導(dǎo)地位,且這兩種損耗在不同的頻段損耗占比也不同,通常2G以?xún)?nèi)的信號(hào)導(dǎo)體損耗占主導(dǎo)地位,超過(guò)2G,頻率越高介質(zhì)損耗主導(dǎo)地位越明顯。
導(dǎo)體損耗主要有集膚效應(yīng)和導(dǎo)體表面粗糙程度引起;介質(zhì)損耗主要有介質(zhì)材料極化特性引起(至于為何有極化特性,不太清楚)。
信號(hào)傳輸,板材,返回路徑就相當(dāng)于一個(gè)電容器,返回電流流經(jīng)電容器到返回路徑,電容器本身不消耗能量(無(wú)功功率),但是由于介質(zhì)材料極化特性的影響會(huì)消耗一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能(有功功率),通常用介質(zhì)因子tan(有功功率與無(wú)功功率之比)來(lái)衡量板材的損耗能力,也就是仿真中常見(jiàn)的一個(gè)參數(shù)Df。
通常Fr4板材的Df值約為0.022,這個(gè)值不適合中長(zhǎng)距離的高速信號(hào)線(xiàn)設(shè)計(jì),會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量(眼圖很差),若想走長(zhǎng)距離高速傳輸,又確保誤碼率很低,則須選擇高速板材如:臺(tái)耀TU872(0.008);松下M6(0.002),當(dāng)然選用高速板材會(huì)帶來(lái)成本可觀的增加。
常見(jiàn)Fr4板材眼圖
相同條件只改變高速板材眼圖
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