不懂就问，混压板上的走线损耗该怎么算啊？
发布时间：2023-09-04 15:30
高速先生成员--黄刚
一个关于传输线损耗很简单的理论就是，使用的板材的损耗因子（俗称DF）越小，传输线的损耗也就越小。我们通常也就是按照DF来对板材进行分类，例如DF大于0.02的板材，我们一般叫普通板材，例如普通FR4板材；DF在0.01左右的，我们叫低损耗板材；DF在0.005的，我们叫超低损耗板材。没办法，现在的板材厂商更新换代得越来越快，DF从0.005的级别已经逐渐降到了0.002，于是我们就祭出了各种“极限”称呼，例如叫ultra-超低损耗板材。
这篇文章的来源也是比较偶然，是来自我们公司设计部同事Owen向高速先生Chris问的一个关于具体项目的技术问题。他的问题就是和摘要一样，如果表层的走线到参考层穿过了高速板材和普通板材两种介质，那么最终参考到L3层上面的普通板材之后，是不是损耗就变成了普通板材的损耗了？
不知道粉丝们是怎么想的，Owen的担心的确是有道理的，表层的走线参考L3层，最后到达L3后参考平面的时候，最后接触到的是普通板材，这样是不是损耗主要就是按照普通板材来呈现了呢？
可能会有部分人会同意这个观点哈，但是Chris却有自己的看法，于是继续和Owen的对话。
是的，Chris的观点是比单纯用普通板材的损耗要有优势，但是肯定是达不到纯用罗杰斯这个超低损耗板材的性能了。当然Chris也不想说说而已，然后就答应了Owen有空去量化下！
那Chris要怎么验证呢？其实也很简单，只要对比下这三种case就好了。
说干就说，于是Chris就打开了3D建模软件去进行以上三种case的建模，传输线走线长度为500mil左右，前提肯定是要保证线宽是一样的，不然就会多出线宽导致的损耗差异。第一步就是要量化出纯普通FR4板材和纯罗杰斯板材这两个case的损耗差异。
上面两者模型建完之后，唰一声就跑出来，很快就得出了损耗结果，拉在一起进行对比大概差异是这样的！我们mark一个10GHz频点的损耗，可以看到，纯罗杰斯板材的优势还是很明显的，还不到普通FR4板材的一半。
那么Owen担心的模型来了，如果是L1到L2层是罗杰斯板材，L2到L3层是普通FR4板材时，到底同一根走线的损耗会是怎么样的呢？
Chris于是建了第三个case的模型，如下所示：
就是两种板材混压的模型，我们来看看这个case的损耗情况，到底这个case的损耗是怎么样的呢？这次不强行增加悬念了，直接跑出来结果并和上面两种case的损耗摆在一起来对比，就是下面这样！
好家伙！竟然又被Chris“蒙对了”，两种板材混压之后，传输线的损耗会介于两者中间，原因也很简单，表层走线和L3层参考平面这个信号地的组合其实中间就是靠电磁场在里面运转来维系的，那么电磁场的路径就是既走了普通板材区域，也走了高频板材的区域，自然损耗就是介于两者之间了。放心哈，高速板材还是没有白用的哈，只是打了个骨折而已啦！Chris还没来得及告诉Owen，文章就发出去了哈，希望他能看到哦！
