本期以25Gbps信號(hào)為例介紹一下過孔stub對眼圖的影響。在HFSS中建立差分過孔模型如下:
他的S參數(shù)如下:
S11
S21暫不考慮阻抗的影響,單純的看S21沒有明顯的諧振;而如果我們把扇出線有bottom層改為L3層時(shí),過孔的stub非常大,模型如下:
此時(shí)的S參數(shù):
S21曲線在17.5GHz左右存在非常大的諧振,這是由于過孔stub引起的1/4波長諧振,該頻率能量在這里無法傳遞過去,因此表現(xiàn)為損耗;那么通常解決這個(gè)問題的方法是將過孔做背鉆處理,模型如下:
過孔的stub減小了很多,由于背鉆工藝還有一些殘留,那么測試S參數(shù)如下:
此時(shí)S21曲線中的諧振點(diǎn)向高頻推延,這也符合前文的分析,1/4波長對應(yīng)的頻率變高;當(dāng)然除了背鉆之外還有其他方法可以減小這個(gè)諧振,比如如下結(jié)構(gòu):
此結(jié)構(gòu)將過孔比較長的stub一側(cè)用傳輸線連接,這樣在另一側(cè)的stub就由bottom層變?yōu)榱藅op層,減小了很多,S參數(shù)如下:
同樣能夠消除stub引起的諧振;------------------------------------------------------------------------(后臺(tái)回復(fù)“HFSS_STUB”下載模型)------------------------------------------------------------------------接下來我們來看一下這幾種情況下的眼圖:信號(hào)的速率為25Gbps,通道有一個(gè)基礎(chǔ)損耗,除了過孔之外,其他條件都一致;加上有損傳輸線之后的S參數(shù)對比如下:
很明顯的stub諧振;過孔在bottom層扇出的眼圖如下:
過孔在L3層扇出的眼圖如下:
過孔在L3層扇出+BD的眼圖如下:
過孔在L3層扇出+UTURN的眼圖如下:
幾個(gè)結(jié)構(gòu)眼圖的眼高、眼寬統(tǒng)計(jì)如下:
綜合S參數(shù)與眼圖的仿真對比,可以看到過孔stub的影響非常大。
當(dāng)然還是要看stub的長度和信號(hào)的速率。