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揭秘PCB射频走线设计黑洞：仿真视角下的极致挑战，工程师与PCB设计师必看！

宣布时间：2025-02-17 13:51

别人是转角遇到爱，而我是射频走线拐个角性能就下降得很厉害……

高速先天生员--黄刚

Deepseek的热度不知道各人以为过了没有哦，可是总不可每期文章都去问它吧，问多了服务器就忙碌啦！不过各人也定心哈，不必deepseek，高速先生也是可以写文章的。许多粉丝都在“吐槽”说高速先生不怎么写射频设计相关的文章，或者是通过学习我们分享的许多高速数字信号的文章各人都已经融会意会了？真是这样的话，我们也会感应开心。在之前有写过的一些射频类的文章中，我们也多次提到数字信号和射频信号在设计的逻辑上是纷歧样的。数字信号以“0”和“1”作为判断，中心是有许多裕量的。用我们熟知的高速串行信号举例，例如全通道消耗要求20dB，那么你设计5dB和10dB的链路关于功效来说都没问题，那么5dB的设计和10dB的设计我们可以以为都是一样的。可是射频信号则不是，射频走线测试出来衰减是2dB，那它就是比测出来2.5dB要好。衰减大了，对射频信号的吸收就是会变差。因此射频信号不保存所谓的裕量之说。更直白来说，那就是：没有最好，只有更好！突然想到一个很好的比喻，数字信号设计就似乎在外面考证书，60分及格就ok了，而射频信号设计就似乎学校的学生考试一样，你们说卷不卷！

罢了罢了，说回正题吧。下面我们举一个例子来体会一下射频信号的设计卷度。下面的某个我们合作客户的射频项目，链路中含有种种衰减、放大、匹配、开关链路，通过表层走线举行毗连，实现最终的功效。链路事情的频率凌驾20GHz，算是较量高频的射频信号了。该设计的表层线宽20mil左右，由于宽走线衰减才小嘛。凭证器件的结构位置，走线一定就需要种种拐角了。

虽然，今天我们重点说的就是走线拐角的设计区别。虽然，前面的一些文章已经说过，射频信号做圆弧拐角在高频的效果是最好的。就像上图的设计一样，种种拐角都已经凭证圆弧的方法来设计了。既然这样，那尚有啥可以卷的呢？有，虽然有，各人细细看上图黄色高亮的表层走线拐角方法，是不是发明拐角之间也有区别哈。

是的，圆弧拐角的半径是差别的。高速先生不会是想说，用圆弧来拐个角，半径纷歧样也有性能区别吧？凭证这个项目，高速先生提取其中一段圆弧拐角走线来研究下，那一定就是要建差别拐角半径的3D模子啦。我们建了一个差别拐角半径的走线模子，半径从20mil到100mil的转变，虽然，为了能看到拐角对走线性能的影响，我们一定是包管差别拐角走线的走线总长度是一样的。

如下所示：

那究竟仿真效果的区别大不大呢？以下是差别拐角半径的扫描效果，我们来看几个要害的射频指标。首先是驻波比，可以看到，拐角越小的在高频的驻波比就越差，20mil拐角在30GHz的驻波比凌驾了1.3。

然后再看看这段走线的衰减效果，在高频也逐步泛起出区别。仅仅这一小段的表层走线，20mil的拐角在30GHz能恶化0.2dB，这个是一个很大的恶化了。

那为什么拐角半径小了，会那么影响高频性能呢？我们来看看在高频时20mil半径拐角和100mil半径拐角的电场图，应该可以发明问题。

首先是20mil拐角的电场图，如下所示：

然后再看看100mil拐角的电场图，如下所示：

比照发明，在拐角的位置，20mil的case电场有爆发显着的扭曲，100mil就基本上和直线情形没有区别。有扭曲就说明等效电容和等效电感在拐角的位置爆发了转变。用更容易明确的话来说，那就是TDR阻抗爆发了转变。我们可以从差别拐角的TDR阻抗比照也能显着发明这一点。

是不是突然以为射频工程师真禁止易，就这么一个小小的走线拐角细节都能玩出花来。事实上，射频的PCB设计由于它的特殊性，例如大多是表层走线，并且大多线宽还很宽，就是受到许多平时不太关注的设计细节的影响。若是各人以为这个文章戳中了你们的软肋的话，就记得多转发，让更多的人受伤哈！我们看看受众面的情形，确定在接下来的文章中要不要隔三差五写点射频设计影响的类似文章�？雌鹄凑站勺龈咚偈中藕派杓评吹萌菀装�，继续干活去了哈！