你的高速PCB主板80分,我的接口板80分,配合一起用才60分?
2026年05月19日 17:21 发布者:edadoc2003
高速先生成员--黄刚做多了高速信号链路的设计和仿真后,不管协议的林林总总,从结构上分,无非就是两类:要么就是纯板内的高速信号,例如板内的芯片到芯片的高速链路;要么就跨板信号,也就是收发芯片在两个不同的PCB板上,高速信号需要跨板连接。又或许是同一个高速协议的信号,也可能一块PCB板走完和分两块不同的板去走。例如大家比较熟悉的PCIE5.0信号,总的损耗要求是36dB。我们看到的大多数的应用场景都是主板+金手指卡的系统,协议对这两部分的损耗也有明确的要求,所以从这个角度来说,这种跨板的链路,损耗是很好分的。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/f801f67151f24f70afba47d7436eb95c~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=x3WVdk9TliQCdpYx1Xv16hcNarc%3D插入损耗可以通过两个板子单独来量化,那回波损耗呢?同样也能单独每块板子来定义吗?还是以上面的PCIE协议来举例,一般来说协议会定义通道的回波损耗大概会在8到10dB的样子。按照插入损耗的逻辑,是不是就意味着如果主板和金手指板卡两块板的回波损耗都做到10dB之后,合起来使用的通道回波损耗也一定能在10dB呢?https://p11-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/cd118f8a5dff488d904908117f74ac32~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=XU4Sj0Y1TbexbPhf3w0FZhz1K4M%3D
又到了举个栗子的时候了!我们首先营造出两个具有一定值回波损耗的PCB板,就叫它PCB板1和PCB板2吧。Case1:PCB板1和PCB板2都有一个110欧姆的突变点。https://p11-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/f23f79a8874646e1a6418b1844870b30~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=Swpk%2FXQ6ebYratN%2FR4a8ax%2BSQNU%3D
两块板的阻抗曲线如下,链路中间均有一个110欧姆左右的阻抗突变点,如下所示:https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/6ecdb873686a4f4f99a516b7cea49e55~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=LK91gIjEUI8Oi4w6vxQfp3N77XM%3D
这时候两块板子单独的回波损耗均为:17dB@25GHz。https://p26-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/f5bd002d64794130802ae614c8df651a~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=lQfMldJsmYjHVP53b%2Bky7TqXcqQ%3D
那么如果把这两个板子级联在一起,从全链路的阻抗曲线看,就是有两个110欧姆的阻抗突变点了:https://p11-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/c7aa8086f45f480794b05f6b61b25247~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=egvDgZYq66cMxBmf7C3W3KOAQXk%3D
那么大家猜猜这个级联之后的链路回波损耗还会是17dB吗?https://p26-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/e7b2421e882d4610bfc32d100c1eced8~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=7sHfxvu%2BZBp%2BDR1LNa2r6mpMp0M%3D
噔的一声,结果出来了,上述两个17dB的板子级联的话,回波损耗居然只有11dB!!!https://p11-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/b9c584d812684502a79c7f256db0eb6f~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=VGXvVJn2CELJup%2BDKqy6FMPx1BI%3D
那大家可能忍不住又要问了,你这个是因为两块板子都各有一个110欧姆的阻抗高点,两个突变点都是大于100欧姆的同方向突变点,如果是一块板110欧姆突变点,另外一块板90欧姆突变点的话,会不会有一种互相补充的效果呢?可能就立马会好了哦!https://p11-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/b76ce09b9a7f42b784dcc7634f31cc19~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=qOIAlcAaDqZqfRxwXO2zip3N00M%3D
所以case2的示意图就像下面这样了:https://p26-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/c0268cceed884f55952e6014283e009d~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=1T6lIcmED0ZLbY7PvnaEFrMSsyo%3D
从TDR阻抗来看,两块板子的阻抗曲线如下:板子1-110欧姆,板子2-90欧姆。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/a82f3fc16ea5430a9b1c17768db8534f~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=ZnDO5OaWkltr8nVY60gnW%2BGE1Hk%3D
从单独每块板子的回波损耗结果看是这样的:板子1-17dB,板子2-16dB。https://p11-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/799724e5e14641cda99da04a1e732745~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=Apa0P%2BJjPkM%2Fx2L28RovBMdnMfM%3D
又是验证大家想法的时候了,一个110欧姆,一个90欧姆的反向阻抗突变点,两块板子级联后的回波损耗到底会不会变好呢?首先我们还是来看看级联后的全链路阻抗,能够清楚的看到这两个突变点。https://p26-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/a7216b2dd2bd4c7c8d06f9a44a7da2a8~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=RF81dRhPJJ9CSCQ85wYwekt0d4Y%3D
回波损耗到底怎么样呢?时间关系不卖关子了,直接看下图!https://p11-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/cff69865337d4dc2aa685e149e5154a9~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=YGFxH08ZFV4gjIoG%2B0180mEkXec%3D
额,感觉比两个同向的110欧姆阻抗突变点级联还差???从验证结果上看起来至少不比它好。https://p26-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/2f717f945bba46ff9952f1b8af22bef5~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=K34nPXKYKjE60F%2B2IDM%2FXls9I8o%3D
行吧行吧,简单总结下哈。遇到这种两块以上板子去配合使用的场景,插入损耗或许可以直接相加得到总数,但是回波损耗是万万不能的。那么对设计和仿真端的朋友有什么启发呢?首先当然就是链路的阻抗优化和匹配很重要,然后就是对于回波损耗指标的分配,绝对不能以开头所说的那样,总的回波损耗要求做到15dB,那我们分到每块板只要都做到15dB就够了,这种思想很危险,而且是错误的哈!另外再深入一下,如果我们只做这个系统里面的一块板子,哪怕是别人告诉你,他做的另外一块板子回波损耗能做到15dB,你也不要掉以轻心,最好你还是把你自己这块板子的指标严格要求到20dB以下,这样和别人的板子配合起来可能总链路的回波损耗才做到15dB哦,是不是顿时就感觉压力很大呢,就好像下图这个情况一样被动了。https://p11-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/5d462999ebc846e080a1f42514d4767b~tplv-tt-shrink:640:0.image?lk3s=06827d14&traceid=202605191722009A0CB2BB7D72A10424C2&x-expires=2147483647&x-signature=%2F3LGSLWBEUWbGL4bMlaz9zntf6U%3D
问题:如果是你们的产品,只是系统里面的其中一块板子,那么插入损耗和回波损耗怎么去定呢?高速先生想听听大家不同的处理方案!
