Пять типичных заблуждений при проектировании высокочастотных печатных плат могут напрямую привести к ухудшению целостности сигнала, превышению стандартов по электромагнитным помехам и другим проблемам. Соответствующие корректирующие решения позволяют полностью избежать рисков со стороны проектирования.
Заблуждение 1: Дифференциальные сигналы не требуют заземления в качестве обратного пути.
Проявление проблемы: непонимание того, что дифференциальная проводка является обратным каналом друг для друга, намеренное раскапывание заземляющего слоя под дифференциальной проводкой, что приводит к вынужденному отклонению пути возврата сигнала, что приводит к всплеску синфазного шума и чрезмерному излучению электромагнитных помех.
План исправления: основной обратный путь дифференциальной трассировки по-прежнему опирается на заземляющую плоскость, и необходимо обеспечить, чтобы дифференциальная пара имела полную, непрерывную и не имеющую прорезей заземляющую пластину внизу, сохраняя только от 10% до 20% межлинейной связи в качестве вспомогательного обратного пути.
Заблуждение 2: Дифференциальная маршрутизация отдает приоритет обеспечению одинакового интервала, тогда как согласование длины линии имеет приоритет позже.
Проявление проблемы: чтобы найти дифференциальные пары, которые параллельны и эквидистантны на протяжении всего процесса, жертвуя согласованностью длины линии, два сигнала, поступающие на приемную сторону, не синхронизируются, синфазный шум не может быть устранен, и возникают ошибки выборки данных.
План исправления: сделать соответствие длины линии высшим приоритетом для дифференциального проектирования, контролировать отклонение длины на основе скорости сигнала: PCIe 3.0 должен контролироваться в пределах 5 мил, HDMI должен контролироваться в пределах 50 мил, а правила равного расстояния могут гибко компромисс в локальных областях.
Заблуждение 3. Высокочастотные сигнальные линии случайным образом проложены через разделы силовой/земляной панели.
Проявление проблемы: высокочастотная проводка пересекает область с прорезями опорной плоскости, заставляя обратный ток идти в обход, образуя сверхбольшую токовую петлю и экспоненциально увеличивая перекрестные помехи и интенсивность излучения.
План исправления: Вся критическая радиочастотная проводка должна обеспечивать полную и неделимую поверхность заземления внизу; Если цифровой сигнал необходимо разделить, рядом с проводкой следует разместить развязывающий конденсатор емкостью 100 нФ, чтобы обеспечить путь с низким импедансом для обратного тока.
Заблуждение 4. Паспорта можно использовать свободно, и они оказывают минимальное влияние на качество высокочастотных-сигналов.
Проявление проблемы: на пути высокочастотного сигнала используется большое количество сквозных отверстий и используются необработанные остаточные контакты. Паразитная индуктивность и емкость сквозных отверстий вызывают мутации импеданса, а остаточные выводы резонируют на определенных частотах, напрямую потребляя энергию сигнала.
План исправления: ВЧ-проводка должна иметь как можно больше сквозных отверстий; Если необходимо изменить слой, необходимо просверлить только одно переходное отверстие для одного сигнала и добавить 2-3 заземляющих отверстия рядом с окружающей областью, чтобы обеспечить обратный путь с низким импедансом. В высокочастотной доске используется технология обратного сверления, позволяющая полностью удалить остатки сквозных отверстий.
Заблуждение 5: Следование только точным значениям импеданса, игнорируя непрерывность импеданса по всей линии связи.
Проявление проблемы: только точный контроль импеданса разводки печатной платы при 50 Ом, но игнорирование внезапных изменений импеданса на контактных площадках, переходных отверстиях и соединениях корпуса микросхемы, что приводит к сильному отражению сигнала и открытию глазка менее 60% от стандартного значения.
План коррекции: установите подход к управлению импедансом полного канала «PCB Package Chip», сопоставьте размер контактной площадки с шириной линии передачи, оптимизируйте размер обратной контактной площадки с помощью переходных отверстий, используйте переходы под углом 45 градусов или дуговые дуги для углов и проверьте импеданс без резких изменений посредством полного моделирования канала.