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[仿真讨论] 【探讨】带状线的参考平面被分割以后对于阻抗的影响

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1#
发表于 2011-5-18 09:57 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
对于一根带状线,如果其中的一个参考平面不是完整的平面且该带状线跨分割线,那么该跨分割的情形对阻抗有没有影响?如果有,那么影响程度有多大?因为我们在进行阻抗控制,用软件算线宽及线间距的时候并没有考虑分割线的影响。
9 d$ N' F& U; h0 E8 Q3 j2 p3 E

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发表于 2018-9-16 10:18 | 只看该作者
好帖子别沉了

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2#
 楼主| 发表于 2011-5-18 09:59 | 只看该作者
英文的都写好了,准备问SI-list上的一些大牛们,但又怕自己对阻抗的认知不够深刻,邮件发出去会被笑话,现在这里问下了。。

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3#
发表于 2011-5-18 10:51 | 只看该作者
本帖最后由 shark4685 于 2011-5-18 11:44 编辑 9 f. d. F( C4 W1 `+ G! E* E0 X) `
" X8 }7 e8 R4 h) @! ]. q
跨分割影响从大的来说分为2个方面:7 L) ]: ?# }. f7 z5 [  t; c) S, m2 o
4 f" [& [; R6 C# Y5 P
1.信号完整性和电源完整性方面的影响
6 z. t* @' \# ~: P   如你所说,会造成阻抗不连续,会产生反射,造成信号质量的问题.$ R. \, @, `8 B# _

: z3 {  f% |7 j
; N3 z4 F# F2 F3 h  跨了分割还会,产生很多个谐振点,特别是在某个频点,如果信号的频率和
. ~6 P2 k) u1 l# N+ d平面谐振,将会带来很大的电源完整性问题
" @9 p& Q- c! L( r) X$ }- }8 h) F; w1 D! `% g
, \' s, x' i; h9 {/ C0 t

4 F8 d" b8 d* n7 ^0 R6 `6 @8 S2.emc方面的影响
+ ]7 ~5 L- j. X5 h9 m/ u7 N  跨分割造成回流路径断裂,会在平面上形成电流环,导致EMI的辐射问题.
2 }; F! \( ]% M7 L- Y9 Y3 v5 @) E8 K# I  N, ^" X3 M

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4#
发表于 2011-5-18 10:53 | 只看该作者
所以我们一般能不跨分割,那就尽量不要跨分割!

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5#
 楼主| 发表于 2011-5-18 11:01 | 只看该作者
回复 shark4685 的帖子( K1 }% u/ n0 j" R

" V8 g  r$ o( N1 e6 [0 C. T你没明白我的意思,不跨分割的道理都懂,而且我所的那种情况并不是你所说的那种跨分割。
9 m7 v- ^- L! ~$ _0 n3 {: G! @' F
  d3 l: W2 p8 \5 l" q; a, q- j+ K我的意思是,其中一个平面被跨分割对于带状线的阻抗影响。所谓带状线,那必定有2个参考平面,其中的一个平面被跨分割了,但它还有一个完整的平面作为回流路径,我认为这种情况不能算作跨分割吧。我只是就这种单边的跨分割问问阻抗与2边都是完整的有什么区别。, _% n7 g9 T% u9 ^8 `0 `

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6#
发表于 2011-5-18 11:06 | 只看该作者
本帖最后由 shark4685 于 2011-5-18 11:14 编辑
- n. }! _# g% q2 f3 B; ]- Q7 L
& ~+ X% I4 p% [0 c9 L! ?+ G( o. r上面的图就是验证的带状线的!如你所说:2个参考平面,一个完整,一个跨分割,而且这个分割,还分了是否是同一个网络!/ |5 {1 w" \$ G5 z. y
写出结论前没说清楚,不好意思!
$ \  J+ @- [: _
  G' H5 b* Y1 C$ q
( w6 K3 k0 \& C; l7 }6 v. k& V/ n

+ ^' j4 I7 G  A$ z8 d) U) i" ^

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7#
发表于 2011-5-18 11:32 | 只看该作者
本帖最后由 旅客 于 2011-5-19 08:53 编辑 / t3 f' p/ m, y! F. I

$ \$ h6 N& P% y  v  a$ f我觉得还看具体情况,如果信号线到非完整平面的间距大于(最好远大于)完整平面的间距,那跨分割的对阻抗的影响就小很多。

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8#
 楼主| 发表于 2011-5-18 11:37 | 只看该作者
回复 shark4685 的帖子
- E" v9 \  z3 A/ |
. n/ \0 [" S. A: H" @& ]) P嗯,感谢shark4685版主的热心解释和仿真支持,赞!& w7 {+ }3 I! s: Q
# |1 K# q" @! x6 I% G$ L; w% A
! L6 f3 V2 `' b' p' a( w- Y' [/ G
现就你的仿真结果做一点我的分析:  K% a! `! r* w8 S3 O' r: q* P
1.衰减:4 }* L- m( i- z3 S
        直到3.6GHz才到-1db(个别谐振极点先忽略),到8GHz才会衰减到-3db,图中可以看到两边都分割且没有电阻的谐振极点很明显,有一个频点是在1G以下的,单板信号的频谱只要到了这个地方就一定会有问题% ?0 m2 {' h6 ?& N

. N# g' ~, }* o: L# F& Y* }2.单边分割与无分隔的区别:0 i1 }! e. l+ `- ^. ^5 Q+ v9 f
        可以看到两个图中的区别都不是很明显,上面一个时域中的图的振铃很明显的是两边都分割的,而其余两个波形都很接近很平坦。然后频域中的S参数,我的理解是对比绿线和蓝线,区别也不是很大。$ }2 W% k+ I& c# r/ z: \

: J% [! w/ f- z! S8 i' b9 a3.我的结论,从信号质量上看,单边跨分割的影响因该是比较小的,在1GHz以下应该说是几乎一样的。(如果你的仿真是可以足够信赖的话)
  Z. ~2 f8 [4 S+ m+ Q' @* h

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9#
 楼主| 发表于 2011-5-18 11:41 | 只看该作者
本帖最后由 niuwa 于 2011-5-18 11:42 编辑
; i# k+ G3 g/ ]1 H. ]9 `3 _( L) z5 A8 S; G
回复 旅客 的帖子8 S% z( R( d3 y+ }& H& |9 |

  R8 U. T/ y6 O$ p" W& x嗯,这个知道,信号的阻抗参考和回流都是优先选取最短路径。我发这篇帖子的目的就是要探讨:在两个参考平面与带状线间距差不多的情况下,单边分割到底有多大的影响。1 ]0 z1 t8 W9 ]2 N0 i! W
6 z2 y+ s8 M% E* n
因为这几天没什么大的设计,将之前做的一块大板打开随便看看,共16层,几乎没有哪个层的信号做到了带状线两边都是完整平面的,又都是有阻抗要求的信号线,故有点疑问。* e( f) L: Q  |7 q! a# h

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10#
发表于 2011-5-18 12:02 | 只看该作者
本帖最后由 shark4685 于 2011-5-18 12:06 编辑 6 \9 h6 E1 Z1 l0 j1 ?0 K! ]0 ^

; F3 z* O' X9 I& L; j也是巧合,恰好这段时间也在研究跨分割,本想得到一个很好的(跨分割严重影响信号质量)答案,
. G2 p1 j: o$ M9 i8 H5 l( y$ W但实际上跨分割(少于2个,且有另外个参考平面)对信号得影响并没有我们想象得那么大,特别不是在特别高速的情况下.
+ w/ I9 Q% n+ D7 y* K1 C% ~最大的影响估计是在PI跟EMC方面.可能让设计者不能接受.
" l$ Y+ h' U; t% a% ]& I6 k6 W1 F4 N% N0 Y
继续分享下完全跨分割(没有另外的参考层),我们得到得结果:! y: q+ u4 U4 c

! X3 s+ W4 d7 E/ |; X, U  F 3 ]4 B' m# m. w5 |: _
; n3 W" s$ G: z6 a3 ?
. n, B" Z/ G# F% ~
- F4 U# \& u) A2 g" R( g6 }
    平面完全隔开后输出波形没有直流电位,即相当传输线中串联AC耦合电容的效果* U3 I, \4 A; T
      这个可能我们平时得设计要特别注意.

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11#
发表于 2011-5-18 22:11 | 只看该作者
回复 旅客 的帖子
9 k  F! E1 i" ]) ^7 [5 T% [, s8 q+ f5 G! {
哥们,你口误说反了...

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12#
发表于 2011-5-18 23:29 | 只看该作者
请问一下 版主主是不是用 SIMAVE做的参数提取?  那时域分析是用的那个软件?
4 l: F+ _6 Y( A. Z5 E3 b( w对于楼主的这句话 有一点不解
" B& B4 F- Y! E; j* u% O+ F平面完全隔开后输出波形没有直流电位,即相当传输线中串联AC耦合电容的效果
' g3 z0 ~0 I) s0 H5 V* c4 n平面完全隔开:是指的 PCB上的全部平面吗  还是只是相邻的?. p* |. P" e3 F: j
另外,如果版主真是用的SIWAVE提取的 S参数,之后再做时域仿真的话5 i* n. R2 r: @# L3 @! c3 l  q
那么 这种情况下用SIWAVE提取的这个 参数就是不准确的 版主是用的HFSS
" L0 l- S% {9 x, c还请楼主指教!!

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13#
发表于 2011-5-19 08:54 | 只看该作者
回复 袁荣盛 的帖子
- p+ N; R* t* v$ R7 X# b  f% n- g$ Y. K; T
改过来了,多谢提醒.

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14#
发表于 2011-5-19 09:39 | 只看该作者
回复 lijun_0605 的帖子
9 K3 g/ S7 U# s. {" {1 k# g) x3 l" r+ g0 V
请问为什么siwave在这种情况下提的S参数不准确呢?
! x; S" z) t4 Z' h! Z

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15#
发表于 2011-5-19 12:23 | 只看该作者
时域分析工具是Hspice,选取了一个谐振点的频率,模拟最坏的情况..
: Q  F1 N1 e! D7 w6 M平面层隔开是指上下两个平面同时跨割断分割...这种情况在设计中比较少见...
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