你的高速PCB主板(bǎn)80分,我的接口板80分,配合一起用才60分(fèn)?
發布時間:2026-05-18 16:41:57
高速先生成(chéng)員--黃(huáng)剛
做多了高速(sù)信號鏈路的設計和仿真後,不管協議的林林(lín)總總,從結構上分,無非就是兩類:要麽(me)就是純板內的高速信號,例如板內的芯片到芯片的高速鏈路;要麽就跨板信號,也就(jiù)是收發芯片在兩個不同的PCB板上,高(gāo)速信號需要跨板連接(jiē)。又或許是同一個高速協議的信號,也可能一塊PCB板走完和分兩(liǎng)塊不同的板(bǎn)去走。
例如大家比較熟悉的PCIE5.0信號,總的損耗要求是36dB。我(wǒ)們看到的大多數的(de)應用場(chǎng)景都是主板+金手指卡的係統,協議對這兩部分的損耗也有明確的要求,所以從這個角度來說,這種(zhǒng)跨(kuà)板的(de)鏈(liàn)路,損耗是很好(hǎo)分的。

插入損耗可以通(tōng)過兩個板子單獨來量化(huà),那回波(bō)損耗呢?同樣也能單獨每塊板子來定義嗎?還是以上麵的PCIE協議來舉例,一般來說協議會定義通道的回波(bō)損耗(hào)大(dà)概會(huì)在8到10dB的樣子(zǐ)。按照插入損耗的邏輯,是不是(shì)就意味著如果主板和金手指板卡兩塊板的回(huí)波損耗都做到(dào)10dB之後,合起來使用的通道回波損耗也一定能在10dB呢?

又到了舉個栗(lì)子(zǐ)的(de)時候了!我們(men)首先營造出兩個具有一定值回波損(sǔn)耗的PCB板,就叫它PCB板1和PCB板2吧。
Case1:PCB板1和PCB板2都有一個110歐姆的突(tū)變點。
兩塊板的阻抗曲線如下,鏈路中間均有一個110歐(ōu)姆左右的阻抗突變點,如下所示(shì):

這時候兩塊板(bǎn)子單(dān)獨的回波損耗均為(wéi):17dB@25GHz。

那麽如果(guǒ)把這兩個板子(zǐ)級聯在一起,從全鏈路的(de)阻抗曲線看,就是有兩(liǎng)個110歐姆的阻抗突變點了:
那麽大(dà)家猜猜這個級聯之後的鏈(liàn)路回波損耗還會是(shì)17dB嗎?

噔的一(yī)聲,結(jié)果出來了,上述兩個17dB的板子級聯的話,回(huí)波損耗居然隻有11dB!!!

那大家可能忍(rěn)不住又要問了,你這個是因為兩塊板子都各有一個110歐姆的阻抗高點,兩個突變點都是大於100歐姆的同方向突變點,如果是一塊板110歐姆突(tū)變點,另外一塊板90歐姆突變點的話,會不會有(yǒu)一種互相(xiàng)補充的效果呢?可能就立馬(mǎ)會好了哦!
所以case2的示意圖就像下麵這樣了:
從TDR阻抗來看,兩塊板子的阻(zǔ)抗曲(qǔ)線(xiàn)如下:板子1-110歐姆,板子2-90歐姆。

從單獨每塊板子的(de)回波損耗(hào)結果看是這樣的:板子1-17dB,板(bǎn)子(zǐ)2-16dB。
又是驗證大家想法的時(shí)候了,一個110歐姆,一個90歐姆(mǔ)的反向阻抗突變點,兩塊板子級聯後的回波損耗到底會不會變好呢?首先我們還是來(lái)看(kàn)看級聯後的全(quán)鏈路阻抗,能夠清楚的看(kàn)到這兩個突變點。

回波損耗到底怎麽樣(yàng)呢?時間關係(xì)不賣關子了(le),直接看下圖!

額,感覺比兩個同向的110歐姆阻抗突變點級聯還(hái)差???從驗證結果上看起來至少不比它好(hǎo)。

行吧行吧,簡單總(zǒng)結下哈。遇到這種兩塊以上板子去配合使用的場景(jǐng),插(chā)入損耗或許可以直接相加得到總(zǒng)數,但是回波損耗是(shì)萬萬(wàn)不能(néng)的(de)。那麽對設計和仿真端的朋友有什麽啟發呢?首先當然就是鏈(liàn)路的(de)阻抗優(yōu)化和匹配很重要,然後就是對於回波損耗指標的分配(pèi),絕對不能以開頭所說的那樣,總的回波損耗要求做到15dB,那我(wǒ)們分到每塊板隻要都做到15dB就夠(gòu)了,這種思想很危險(xiǎn),而且是(shì)錯誤的哈!另外再深入一下(xià),如果我們隻做這(zhè)個係統裏(lǐ)麵的一塊板子,哪怕(pà)是別人告訴(sù)你,他做的另外一(yī)塊板(bǎn)子(zǐ)回(huí)波損耗(hào)能做到15dB,你(nǐ)也不要掉以輕心,最好你還是把你自己這塊板子的指標嚴格要(yào)求到20dB以下,這樣(yàng)和別人的(de)板子配合起來可(kě)能總(zǒng)鏈路的回波損耗才做(zuò)到(dào)15dB哦,是不是頓時就感(gǎn)覺壓力很大呢(ne),就好像(xiàng)下圖這(zhè)個情況一樣被動了(le)。

問題:如果是你們的產(chǎn)品,隻是係統裏麵的其中一塊(kuài)板子,那麽插入損耗和回波損耗怎麽去定呢?高速(sù)先生想聽聽大家不同的處理方案(àn)!
