PCB別人包地你包地(dì),但別人(rén)的隔離度比你(nǐ)好10dB不止
發布時間:2026-04-08 08:42:28
高速先生成員--黃剛
包地設計是一個很大眾的(de)設計(jì)方法,尤其是在微波射(shè)頻走線(xiàn)上應用得更是廣泛。關於為什麽要包地這一點,大(dà)家的認知還是非常一致的,那就是為了串擾控製(zhì),或者說是隔離度(dù)的改(gǎi)善。尤(yóu)其是(shì)在微波射頻信號喜歡走在表層(céng)的這個場景下,包地的作用的確就更突出(chū)了。因為同樣的間距下表層的串擾要比內層要差得不少,雖然可能很多朋友都不一定知道為什麽,但是不要緊,這個的確是對的(de)!
至於包地為什麽能改善串擾的原因,其實從場的角度來理解還是比較容易get到了。看看下麵這兩張圖片的對比,大家心裏應該就有數了。其實Chris一直覺得這個不知道什麽年代(dài)的圖片其實對串(chuàn)擾解釋得也沒十分的好(hǎo),不過時間關係,大家就先將就(jiù)著看吧。

關鍵是這篇文(wén)章的題目就(jiù)給得怪嚇人的啊,難道那麽多年的老設計工程師真的不懂包地?這樣吧,Chris今兒給大家展示一個(gè)例(lì)子,看看大家的想法吧(ba)……

最近Chris做了塊測試板來模擬表層射頻信號包地的場景,其實做的東西倒很簡單,就是在兩根(gēn)高頻單(dān)端線挪到一定的距離後(15H左右的gap距離(lí)),看(kàn)看包(bāo)地(dì)和不包地對隔離度的影響。
不包地是這樣的:
包地是這(zhè)樣(yàng)的:

再強調一次,包地和不包地的兩(liǎng)根高頻線的gap距離是一樣的哈,這一點要記住,是我們對(duì)比的前提。
首先我們來看看不包地情(qíng)況下的驗證結果哈,3D模型就是下麵那樣。
兩根單(dān)端射頻線在15GHz頻率下的串(chuàn)擾結果大概在-21.5dB的(de)樣子。

原來表(biǎo)層(céng)走線在高(gāo)頻的串擾那麽大的啊,都拉開15H的距離了,串擾(rǎo)居然也隻有20dB左右。不然(rán)你們以為呢?所以說表(biǎo)層的串擾很大,這下信了(le)吧(ba)。因此大家才希望通過包地哪怕降低個4-5dB其實也是很大的改善了(le)。我(wǒ)們(men)順便關(guān)注下另外一(yī)個結果,那就是單端走線阻抗。嗯,是50歐姆沒錯!
這個估(gū)計有又一波人不懂了,阻抗有什麽好說的,那你設計是(shì)50歐姆,驗證結果是50歐姆不很正常嘛(ma)!先不急哈(hā),繼續往下看就知道Chris為什麽在這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(shǎo)呢?如下麵這個3D模型。

那個,等等哈,總(zǒng)好像感覺(jiào)這個包(bāo)地的設計有(yǒu)什(shí)麽不確定的設計因素。在原來(lái)不(bú)包地的基礎(chǔ)上進行包地,有沒發(fā)現一百個(gè)設計工程師去包地,能給(gěi)你包出(chū)99種不一樣的設計。為什麽呢?因為有(yǒu)一個參數,每一位設計工程師可能是不一樣(yàng)的,或者說沒法統一的。

那就是包地和走線的gap距離。懂?不(bú)懂的話Chris特意給大家做了個動畫來展示,如下所示:
啊,對哦!Chris不說還真沒意識到,每個工程師設計的這個gap距離的確會不同哦。gap設計成10mil?15mil?20mil?的確行業也沒個統一的規則,那還不是每個人想怎(zěn)麽弄怎麽(me)弄。
所以每個人弄出來的串擾結果就不一樣了唄(bei),如下圖所(suǒ)示:
同樣是包地,有的人能把串擾做到將近30dB,有的人隻有23dB,也僅(jǐn)僅比不包地的21dB好那麽一丟丟。
但是(shì)呢,事情真沒那麽絕對(duì),包地gap距離小,串擾好。但是gap距離小(xiǎo),又有另外一個指標會變(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gap的情況(kuàng)下,傳輸線阻抗就不一(yī)定都(dōu)能保持在50歐姆咯。隨著gap減小,阻抗(kàng)就慢慢往下掉了。
真沒想到包地還(hái)有那麽多(duō)的彎彎繞繞,不深(shēn)入(rù)研究,我還真以為隨隨便便包下就完事了啊!當然,頻率低了,你包跟不包,包多(duō)少的gap距離的確沒太大(dà)所謂,但是頻率高了之(zhī)後,你就會發現,你包地做出來(lái)的效果就和別人的(de)差異越來越大。真的要給各位PCB工程師(shī)上點強(qiáng)度了,除了要很(hěn)熟練的(de)去做(zuò)設計之外(wài),也還是要學下(xià)背後的原理,這樣才能遙遙領先哈!

問題:要是你來設(shè)計本例子的這個包地,你會怎麽包?
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