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线宽变大，消耗变��；线宽无限大，消耗无限��？

宣布时间：2023-05-11 09:07

银娱geg优越会高速先天生员：黄刚

作为高速信号传输的主要的指标之一，消耗，无论是对硬件工程师，设计工程师照旧我们SI工程师来说，都会是很是的关注。而关于像背板传输这种长距离的走线系统或是像芯片测试板要求消耗极小的情形，传输线的消耗在总的系统消耗内里一定是占到一个大头的位置。尤其是在板材和走线长度已经定下来的情形下，传输线的线宽险些就成为了让消耗能逆袭的唯一的一根救命稻草了。

凭证我们对高速理论的明确，线宽对传输线消耗的孝顺是很是正向的，在其他条件稳固的情形下，传输线的线宽越宽，传输线的消耗会越小，并且会一直是这个趋势稳固。那么，粉丝们会不会很容易就爆发了两个想法，一是，只要我在PCB设计中能把传输线走得更宽，并且能控制到阻抗的情形下，我们就能够在其他条件稳固的情形下把消耗做得更��；另外一个想法就更大胆了，是不是若是我的线宽能做到无限大之后，传输线的消耗理论上就能够靠近零消耗呢？

高速先生简直很喜欢有想法的粉丝，这样可以引发出更多的灵感。喜欢归喜欢，高速先生照旧要用数据来语言。这样吧，高速先生就做一块测试板来验证下这个问题，事实实践才是磨练真理的唯一标准嘛！

测试板的设计也很简朴，我们叠层和板材是牢靠的，我们要验证的走线是在TOP层，那么要增添线宽并且又能控制到阻抗（单端50欧姆）的话，我们需要做的就是去挖空若干层走线的参考层，也就是让参考层更远，这样传输线的线宽才华够一直的增大。下面是我们全心设计过的叠层，展示前5层如下所示：

为什么只展示前5层呢，由于我们验证的走线是从TOP层参考L2层的地平面一直到参考L5层的地平面，这样的话，随着参考平面的变远，TOP层的传输线线宽在同样控制50欧姆的情形下才华一直变大，实现我们要研究线宽和消耗关系的目的。

那么参考到差别层之后，线宽的转变规模或许是几多呢？经由盘算，我们参考差别层的线宽转变就很是很是显着了，从参考L2层的5.2mil变到参考L5层的38mil！

基本上38mil已经是我们走线线宽的天花板了吧，那么我们划分来看看从细线宽到宽线宽的情形下，消耗究竟能改善几多的量级呢？

首先我们验证从5.2mil到12mil的转变，效果如下所示，标注了一个20GHz较量高频的点，消耗从或许3.58db改善到了2.25db，消耗改善了40%左右。

恩，看起来很是的不错，改善量也很大，让我们不得不神往线宽进一步增添后的效果了。好，那么我们接下往复比照12mil线宽增添到20mil的情形下，消耗的改善量。从下图效果来看，从2.25db改善到了1.72db，消耗改善不到25%了。

呃，也还行吧，至少也算是个较量大的改善量了，那我们继续看从20mil增添到38mil线宽后的效果。真没想到，在20mil往上差未几加一倍的线宽情形下，只是从1.72db改善到了1.32db，也就是20%多点的改善量，远远比我们想象的改善量要�。�

行吧，为了让各人死心，高速先生再参考多几层，做一个更宽更宽的走线的case，我们做出了一个60mil的线宽，那我们来比照下60mil线宽和38mil线宽的改善量。消耗或许从1.32db镌汰到1.2db，改善量只有不到10%了。

最后我们再把上面的几种case摆在一起，让各人更为直观的看到线宽一直增添情形下，消耗改善的量级。

最后再回覆下上面提到的两个想法，一是随着线宽的增添，消耗简直是会一直的减小，趋势是没错的。可是另外一个想法可能就只能真的是想想了，线宽增添到一定的宽度后，消耗改善的量级会越来越小了，绝对不会获得一个很靠近零消耗的效果了。至于是为什么呢？这个就当本期的问题留给各人来思索了哈！

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