高速先生成員--薑傑

如果大家（jiā）對平麵諧振腔的印象還停留在方方正正的銅皮上，這篇文章可能會顛覆你的認知……

高速先生最近（jìn）在做SMA測試板的仿真時，遇到一個奇怪的現象：同一塊PCB，某些層麵走線的高速信號，插損曲（qǔ）線會出現窄頻帶的下衝：

遇到這種現象，想（xiǎng）必大家的第（dì）一反應是去檢查信號過孔stub。正常情況下，stub過長（zhǎng）確實會引起信號插損在窄頻帶內的異常跌落，可惜這個案例屬於（yú）非正常情況——經過排查，背鑽設置正常，可以排除過孔stub的影響。

如果你還記得文章標題，大概也猜（cāi）到了原因：平麵諧振。那就不賣關子了，直接開始（shǐ）我們（men）的揭秘之旅。

仿真對象是一對從SMA頭引出的差分（fèn）走線，對應的PCB長這樣：

除了文章開頭提到（dào）的（de）走線層麵會有影響，另外一個有趣的發現是（shì）：信號過孔的反焊盤大小，同樣會影響插損。與走線層麵影響下（xià）衝幅（fú）度不同的（de）是，反焊盤主要影響下衝的頻點。

綜合（hé）考慮以上兩個影響因素，再回過頭（tóu）來檢查設計，L13層的電源平麵嫌疑最大。 

驗（yàn）證的方法很簡單：其它（tā）不變，直接（jiē）刪除（chú）L13層電源平麵（miàn）。

刪除電源平麵後的信號插損下衝消失，問題得以定位。

再從信（xìn）號回流的角度分析，對比電源平麵刪除（chú）前後，相鄰L12層GND平麵的電場分布。可以（yǐ）發現，電源平麵刪除後，相鄰GND平麵回流明顯增加，這也從側麵說明了插損異常的（de）信號回流有相當一部分是走電源平麵的（de）。

繼續深挖，為啥信號過孔反焊盤的大小也會影響插損？

仔細觀察電源平麵的特征，由於信號過孔及周邊包地孔的打（dǎ）斷，電源平麵在信號過（guò）孔周邊形成了一個環（huán）（下圖紅（hóng）色圓圈的位置）。中間信號過（guò）孔的反焊（hàn）盤其實影響的就是銅環的麵積。

於是，高速先（xiān）生又有了一個（gè）大膽（dǎn）的猜測：產（chǎn）生平麵諧振的關鍵就是這個銅環！

驗證的方法也很簡單：在原設計的基礎上，僅（jǐn）切掉信號孔周邊電源平麵環，其它不（bú）變。

仿真結果顯示，插損（sǔn）的下衝再次消失，問題精確（què）定位。

為了大（dà）家能看的更明白，我們還對比了銅環刪除前後的電（diàn）源平麵電場分布（bù）。

銅環刪除後的電源平麵回流大幅減小，再次驗證了銅（tóng）環的關鍵作用（yòng）。

講到這裏，原（yuán）因基本清楚了，一（yī）句話概括（kuò）：電源平麵（miàn）的銅環與相鄰GND平麵構成了平麵諧（xié）振腔，引起了特定層麵走線插損在窄頻（pín）帶內的跌落。

問題來（lái）了：

平麵諧振腔是如何影響信號的？

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