PCB問(wèn)這個(gè)問(wèn)題好怕你們笑我：為啥我的損耗曲線是“彎”的??？
發(fā)布時(shí)間：2025-04-21 16:22
大家不知道有沒(méi)有這么一種經(jīng)歷：有的問(wèn)題問(wèn)出來(lái)可能很傻，但是不問(wèn)的話憋在心里又很難受。這個(gè)時(shí)候你最佳的選擇就是：去問(wèn)一個(gè)既懂又不會(huì)笑話你的人…… 高速先生成員--黃剛
單單聽(tīng)到這個(gè)標(biāo)題的問(wèn)題就感覺(jué)這篇文章應(yīng)該會(huì)挺有意思！這是Chris的一位高速先生粉絲小麗問(wèn)的問(wèn)題，這位粉絲之前一直是從事PCB設(shè)計(jì)，板子畫(huà)得那叫一個(gè)溜，這幾年自己“偷偷”學(xué)習(xí)了點(diǎn)SI的知識(shí)。SI雖然不能說(shuō)非常非常的高深莫測(cè)，但是對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，遇到三五個(gè)一直解釋不了的問(wèn)題也實(shí)屬正常！
這個(gè)問(wèn)題其實(shí)是小麗在仿真某項(xiàng)目的傳輸線的損耗時(shí)遇到的。在特定的板材，疊層和線寬線距情況下，小麗仿真出來(lái)的這個(gè)傳輸線的損耗曲線有點(diǎn)“彎”，怎么個(gè)彎法呢？就像下圖的這樣。
她記得看到公司SI的同事仿真的損耗曲線都是比較直和比較線性的啊，就像下圖一樣的直啊！尋思著難道又是仿真新手的犯錯(cuò)時(shí)間？
小麗很疑惑，自己根據(jù)疊層、板材和線寬線距，算了很多次阻抗，的確是穩(wěn)穩(wěn)的100歐姆差分線?。∽杩故菍?duì)的，為什么損耗曲線不線性呢？于是小麗就拿著她的文件找到了Chris，希望讓Chris幫她找出背后的原因！
如果仿真的方法，疊層的設(shè)置等都是對(duì)的情況下，大家覺(jué)得是什么原因呢，為什么損耗曲線是一會(huì)直的，一會(huì)又是彎的呢？
其實(shí)損耗會(huì)隨著頻率成正比，也就是頻率越高損耗越大這一點(diǎn)是沒(méi)錯(cuò)的。無(wú)論是彎的還是直的，都還是滿足這個(gè)原理的嘛。Chris告訴小麗，其實(shí)你的仿真是沒(méi)錯(cuò)的，至于到底是什么形狀一定是有它背后的原因的……
就在這時(shí)，Chris問(wèn)了小麗一個(gè)很關(guān)鍵的信息，那就是這個(gè)彎的損耗和直的損耗曲線分別用到的板材和走線線寬大概是多少？然后小麗三下五除二就收集了兩款板子的信息，然后發(fā)給Chris來(lái)看看。
仿真出來(lái)很直的損耗曲線的case用的板材是普通的FR4板材，差分線的線寬達(dá)到了7.5mil；而仿真出來(lái)很彎的損耗曲線的case用的板材是小麗第一次用到的高速板材M7，線寬只有3.5mil。
這一下Chris就回憶起了當(dāng)年學(xué)習(xí)信號(hào)完整性原理時(shí)候的兩條關(guān)于損耗的公式了，立馬就找到了原因！
兩條關(guān)于損耗的公式，分別是這樣的：
導(dǎo)體損耗：
介質(zhì)損耗：
翻出這兩條公式相信大家就明白了吧，損耗主要就分為導(dǎo)體和介質(zhì)損耗，雖然他們倆都是和頻率f成正比關(guān)系，但是細(xì)節(jié)上說(shuō)，導(dǎo)體損耗和√f成正比，介質(zhì)損耗才真的和f成正比。
Chris通過(guò)一些特殊仿真方法把某項(xiàng)目的總損耗曲線分離出單獨(dú)的導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗，就會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者本身就是一個(gè)是直的，一個(gè)是彎的！最后總損耗到底是彎還是直，就看哪部分的占的比例多啦！
小麗這下終于明白了，看來(lái)學(xué)習(xí)SI也不能只一味的快速學(xué)習(xí)軟件操作啊，還得從理論知識(shí)一步一步學(xué)起，高速先生經(jīng)常也對(duì)想學(xué)習(xí)SI的硬件工程師或者PCB設(shè)計(jì)工程師說(shuō)，“仿真軟件的基本操作一個(gè)星期都能學(xué)會(huì)，但是要學(xué)會(huì)理論知識(shí)的話，可能需要好幾年的沉淀才能有比較好的領(lǐng)悟哦！”
問(wèn)題：再讓大家復(fù)習(xí)一下：導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗到底和PCB的哪些因素有關(guān)系呢？
