高速PCB板(bǎn)GSSG結構走線串擾大? 悄悄“轉”一下當場好一倍!
發布(bù)時間:2026-05-13 11:00:20
高速先生成員(yuán)--黃剛
眾所周知(zhī),對於重要而高速的信號來說肯定要放在PCB的內層去走,確切的(de)說,好的方式是放在GSG的內層去布線。GSG是啥代(dài)號?就是地-信號-地嘛,信(xìn)號(hào)層的上下都是(shì)完整的地平麵,這樣才是對信號最好的(de)方案。然而凡事肯定(dìng)會有例外,GSG層的好處毋庸置疑,但是其實也要付出不小的成本哦。比(bǐ)如(rú)如果高速線比較多,假設需(xū)要走4個走線層,考慮(lǜ)到上下都要(yào)是地平麵的話,那麽需(xū)要的層數就比較多,PCB的板厚增加,材料數量增加,成本自然上升。尤其對於一(yī)些板厚(hòu)是有限製的,例如1.6mm的金手指板卡,無法疊那麽多層;又或者是對成本比較敏感的消費類產品,少兩層就多點利潤。所以聰明的工程師就發明了另外一種走法(fǎ),那就是GSSG……

對,就是多個“S”信號層,也就是把兩層的信號層塞到上下2個(gè)地平麵之間。拿個案例看一下,大家就知道了。例如下麵這個疊層,L2到L5層就是一組所謂的GSSG結構了,2和5層是地(dì)平麵(miàn),中間的L3和L4層都走高速信號。為什麽一定要這麽做呢?就是上麵說到的板厚(hòu)有限製,高速(sù)線又需要很多層的原因了。
具體到PCB設計圖就是下麵那樣(yàng)了:

這把(bǎ)走線速率說高倒也不是很高,就2Gbps的樣子,我們截(jié)取中間大概1inch的相鄰層相鄰層走線來仿真下串擾,模型就像下(xià)麵(miàn)那(nà)樣了:

然後我們從它們的橫截麵看過(guò)來,就能很清晰的看(kàn)到GSSG的結構了。
那麽(me)大家猜猜,就1inch的相鄰層走線,串擾能去到(dào)什麽量級呢?估計大家覺得(dé)應該沒啥串擾吧,畢竟速率就1-2Gbps,長度也就1inch,正常沒啥問題吧?

可惡,真小看它了,居然連-20dB都沒有(yǒu),什麽概念?-20dB就是大概有十分之一的能量互(hù)相串(chuàn)擾,-20dB都(dōu)沒有,也就是超過十分之一了啊!1個(gè)inch都這(zhè)樣子了,真(zhēn)不敢想象多幾個inch會差成什麽鬼樣了……
沒辦法,不相鄰層走線就沒這破事了,事情都已經發(fā)生了,與其一味的抱怨,還不如邊抱怨邊想辦法!其實(shí)改善的方法也是有不少,這個就作為這篇文章的問(wèn)題來考考大家了哈(hā)。那今天我們就講一個可能比較少人用到的方法,就一個字:轉!

轉啥?這次我們就不旋轉板子了哈,轉(zhuǎn)的是高速線(xiàn)本身!例如其中一對保持不變,我們去對相鄰層的另外一(yī)對進(jìn)行一定(dìng)角(jiǎo)度的(de)旋轉。一定角度是多少啊?這個問題問得好,例如下麵的1度到6度的動圖變化:

大家是不是已經充滿疑問了,這樣就(jiù)稍微轉一點點,串擾(rǎo)能有啥幫助嘛?那我們就(jiù)看看從1度到6度旋轉後的串擾變化結果就知道了,如下所示:

紅色的曲線是(shì)原來不旋轉的串擾結果,然後旋轉(zhuǎn)的角度越大,是不是突然很驚奇(qí)的發現串擾結果刷刷的變好(hǎo)。從1度的21dB,到6度的直接就減(jiǎn)到58dB去了。還真不止好一倍,都快好(hǎo)出(chū)2倍啦(lā)!

所以說嘛,別一遇到相鄰層走線就慌,其實隻要速(sù)率不是非常非常高(gāo)的話,還是有不少(shǎo)方法能改善(shàn)的,當然前提是你除了懂PCB設計之外,還需要再有一丟丟的理論知識的支撐哈!
問題: 為什麽轉點角度後(hòu),相鄰層走線的串(chuàn)擾會改善,另外大家遇到類似的相鄰層走線(xiàn),都有什麽設計方法(fǎ)來改善串擾呢?
