高速PCB板GSSG結構走線串擾大? 悄悄“轉”一下當場好一倍!
發布時間:2026-05-13 11:00:20
高速先生(shēng)成員--黃剛
眾所周知,對於重要而高速的信號來說肯定要放在(zài)PCB的內層去走,確切(qiē)的說,好的方式是放在GSG的內層去布線。GSG是啥代號?就是地-信號-地嘛,信號層的上下都是(shì)完整的地平麵(miàn),這樣(yàng)才是對信號最好的方案。然而凡事肯定會有例外,GSG層的好處毋庸置疑,但是其實也要(yào)付出不小的成本哦。比如如果高速線比較多,假設需要走4個走線層,考慮到上(shàng)下都要是地平麵的話(huà),那麽(me)需要的層數就比較多,PCB的板(bǎn)厚增(zēng)加,材料數量增加,成本自然上升。尤其對於一些(xiē)板(bǎn)厚是有限製的,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(bǐ)較敏感的(de)消費類產品,少兩層就多點利潤。所以聰明(míng)的工程師就發(fā)明了(le)另外一種走法,那就是GSSG……

對,就是多個“S”信號層,也就是(shì)把兩層的信號層塞到(dào)上下2個地(dì)平麵之間(jiān)。拿個案例看一下,大家(jiā)就知道了。例如下麵這個疊層,L2到L5層就是一(yī)組所謂的GSSG結構了,2和5層是地平麵,中間(jiān)的L3和L4層(céng)都走高速信號。為什麽(me)一定(dìng)要這麽做呢?就是上麵說到的板厚有(yǒu)限製,高速(sù)線又需要很多層的原(yuán)因了。
具體到PCB設計圖就是下麵那樣了:

這(zhè)把走線速率(lǜ)說高倒(dǎo)也不是很高,就(jiù)2Gbps的樣子,我們截取中(zhōng)間大概1inch的相鄰(lín)層相鄰(lín)層走線來仿真下串擾,模型就(jiù)像下(xià)麵那樣了(le):

然後(hòu)我(wǒ)們從它們的橫截麵看過來,就能很清晰的看到GSSG的結構了。
那麽大家猜(cāi)猜,就1inch的相鄰層走線,串(chuàn)擾能去到什麽量(liàng)級呢?估計大家覺得應該沒啥串擾吧,畢竟(jìng)速率就1-2Gbps,長(zhǎng)度也就1inch,正常沒啥問題吧?

可惡,真小看它了,居然連-20dB都沒(méi)有,什麽概念?-20dB就是大概有十分之一的能(néng)量(liàng)互相串擾,-20dB都沒有,也就是超過十分之一了啊!1個inch都這樣子了,真不敢想象多幾個(gè)inch會差成什麽鬼樣了……
沒辦法,不相(xiàng)鄰層走線就沒這破事了(le),事情都(dōu)已經發生(shēng)了,與其(qí)一味的抱怨,還不如邊抱怨邊想(xiǎng)辦法(fǎ)!其實(shí)改善的方法也是有不少(shǎo),這個就作為這篇文章的問(wèn)題來考考(kǎo)大家了哈。那今天我們就講一個可能比較少人(rén)用到(dào)的方(fāng)法(fǎ),就(jiù)一個字:轉!

轉啥?這次我們就不旋轉(zhuǎn)板子了哈,轉的是高速線本身!例如其中一對保持不變,我(wǒ)們去對相鄰層的另外一對(duì)進行一定角度的旋轉。一定角度是多少啊?這個問題(tí)問得好,例如下麵的(de)1度到(dào)6度的動圖變化:

大家是不(bú)是已經充滿疑(yí)問了,這樣就稍微(wēi)轉(zhuǎn)一點點,串擾能有啥幫助嘛?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(suǒ)示:

紅色的曲(qǔ)線是原來不旋轉的串擾結果,然後旋轉的角度越大,是不(bú)是突然(rán)很驚奇的發現串擾結果刷刷的變(biàn)好(hǎo)。從1度的21dB,到6度的直接就減到(dào)58dB去了。還真不止好一倍,都快好出2倍啦!

所以說嘛,別一遇到相鄰層(céng)走(zǒu)線就慌,其實隻要速率不是非常非常(cháng)高的話,還是有不少方法能改善(shàn)的,當然(rán)前提是你除了懂PCB設(shè)計之外,還需要(yào)再有一丟丟的理論(lùn)知(zhī)識的支撐哈!
問題: 為什麽轉點角度後,相鄰(lín)層走線的串擾會改善,另外大家遇到類(lèi)似的相鄰層走線,都有什麽設計方(fāng)法來改善串(chuàn)擾呢?
