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PCB別人包地(dì)你包地,但別人的隔離度比你好10dB不止

發布時間:2026-04-08 08:42:28

弱(ruò)弱的問問大家:你們畫了那(nà)麽多年PCB,真的掌握包地設計了嗎……

高速先生成員--黃(huáng)剛

包地設計是一(yī)個很大眾的設計方法,尤其是在微波射頻走線上應用得更(gèng)是廣泛。關於為什麽要包地這一(yī)點,大家的認知還(hái)是非常一致(zhì)的(de),那就是為了串擾控製,或者說是隔離度的改善。尤其(qí)是在微波射頻信號喜歡走在表層的這個場景下,包地的作用的(de)確就更突出了。因為同樣(yàng)的間距下(xià)表層(céng)的串擾要比內層要差得不(bú)少,雖然可能很多朋友都不一(yī)定知道為什麽,但是不(bú)要緊,這個(gè)的確是對的!

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至於包地為什麽能改善串擾的(de)原因(yīn),其實從(cóng)場的角度來理解還是比較容易get到了。看看(kàn)下麵這兩(liǎng)張圖片的對比,大家心裏應該就有數了。其實(shí)Chris一直覺得這個不知道什麽年代的圖片其實對串(chuàn)擾解釋得也沒十分的好,不過時間關係(xì),大家就先將(jiāng)就著看吧。

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關鍵是(shì)這篇文章的題目就給得怪(guài)嚇人的啊,難道那麽多年的老設計工程師真(zhēn)的不懂包地?這樣吧,Chris今兒給大(dà)家展(zhǎn)示一(yī)個例(lì)子,看看大家的想法(fǎ)吧……

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最近(jìn)Chris做了塊測試板(bǎn)來模擬表層(céng)射頻(pín)信號(hào)包地的場景(jǐng),其實做的東西倒很(hěn)簡單,就是在兩根高頻單端(duān)線挪到(dào)一定的距離(lí)後(15H左(zuǒ)右的gap距離),看看包地和不包地對隔離度的影響。

不包地是這樣的:

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包地是這樣的:

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再強調(diào)一次,包地和不包(bāo)地的(de)兩根高頻線的gap距離是(shì)一樣的哈,這一點要記住(zhù),是我們對比的前提。

首先我們來看看不包地(dì)情況下的驗證結(jié)果哈,3D模型就是下麵(miàn)那樣。

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兩根單端射頻線在15GHz頻率下的(de)串擾結果(guǒ)大概在-21.5dB的(de)樣子。

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原來表層走線在高(gāo)頻的串(chuàn)擾那麽大的啊,都拉開15H的距離了,串擾居然也隻有20dB左右。不然你們以為呢?所(suǒ)以說表層的串擾很大(dà),這下信了吧。因此大家才希望通過包(bāo)地哪怕降低個(gè)4-5dB其實也是很大的改善了。我們順便關注下另外一個結果,那就是單端走線阻(zǔ)抗。嗯,是50歐姆沒錯!

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這個估計有又一波人不懂了,阻抗有什麽好說的(de),那你設計是50歐姆,驗證結果是50歐姆不很正常嘛!先不急哈,繼續往下看就知道Chris為什麽在這(zhè)個節點把看起來沒意義的阻抗結果show出來(lái)了。

那包地的串擾是多少呢?如下麵(miàn)這個3D模型(xíng)。

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那個,等等哈,總好像感覺這個包地的設計有什麽不確定的設計因素。在原來不包地的基礎上進行包地,有沒發現一百個設計工程師去包地,能給你(nǐ)包出99種不(bú)一樣的設計(jì)。為什麽呢?因為有一個參數,每一位(wèi)設計工(gōng)程師(shī)可(kě)能是不(bú)一樣的,或者說沒法統一的。

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那就是包地和走線的gap距離。懂?不懂的話Chris特(tè)意(yì)給大家做了(le)個(gè)動畫來展示,如下所示:

 

啊,對哦!Chris不(bú)說還真沒意識到,每個(gè)工程師設計的這個gap距離的確(què)會不(bú)同哦。gap設計成10mil?15mil?20mil?的確行業也沒個統一的規則,那還(hái)不是每個人想怎麽弄怎麽弄。

所以每個人弄出來的串擾結果就不一樣了唄,如下圖所示:

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同樣是包地,有的人能把串擾做到將近(jìn)30dB,有的人隻(zhī)有23dB,也僅僅比不包地的21dB好(hǎo)那麽一丟(diū)丟。

但是呢,事情真(zhēn)沒那麽絕對,包地gap距離小,串擾好(hǎo)。但是gap距離小,又有另(lìng)外一個指標會變(biàn)差。那就是上麵提到的不包地的50歐姆阻抗了。

在(zài)包地不同(tóng)gap的情況下,傳輸線阻(zǔ)抗就不一定都能保持在50歐姆咯。隨著gap減小,阻抗就慢慢往下掉了。

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真沒想到包地還有那(nà)麽多的彎彎繞繞,不深入研究,我(wǒ)還真以(yǐ)為隨隨便便包下就完事了啊!當然,頻率低(dī)了,你包跟不包,包多少的gap距離的(de)確沒太大所謂,但是頻率高了之後,你就會發現,你包地做出(chū)來的(de)效果就和別人的差異越來越大。真的要給各位PCB工程師上點強度(dù)了,除了要很熟練(liàn)的去(qù)做設計之外(wài),也還是要學下背後的原理,這樣才能遙遙領(lǐng)先哈!

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問題:要是你來設計本例子的這個包地,你會怎麽包?

關於一(yī)博:

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