刚挠结合板介质材料的插入损耗研究
2021-01-11曹方方林睦群
李 培 曹方方 林睦群
(常熟东南相互电子有限公司,江苏 苏州 215500)
0 前言
插入损耗(insertion loss)是影响高速信号输入/输出的主要因素。某些平台设计中清楚地指出PCB损耗的要求(见图1)。在前期设计阶段,设计人员需要有准确的、有效率的插入损耗量测,以符合平台的设计要求,因为平台的主要成本来自PCB材料。近年来,随着高速应用变得更加普遍,使得PCB的成本控制更为严苛,这也增加了PCB材料选择的限制条件。如果选择的PCB材料性能过剩,会导致昂贵的过度设计,或是选择的材料性能不足,增加平台效能上的风险,故插入损耗的量测可以对材料的选择提供重要的参考依据。
1 插入损耗量测方法简介
1.1 常用的四种量测插入损耗的方法
方法有:TRL、SET2DIL、2x-Thru、Delta-L。图2为四种量测插入损耗方法的比较。

图1 某平台对PCB损耗的要求

图2 四种量测方式比较
(1)TRL(Thru-Reflect-Line)是一个知名的去嵌入(de-embed)的量测方法,其被视为将测量参考平面从同轴连接器移动到PCB结构的黄金参考资料。但此方法是基于在精确而复杂的校准基础上的,其测试效率低,因而当前多用于实验室研发。测试结构图见图3所示。

图3 TRL测试结构
(2)单端TDR2差动插入损耗法(Single-Ended TDR2Differential Insertion Loss,简称SET2DIL)是应用较普遍的简化量测插入损耗的方法,其可用于批量板的监控。但是缺乏校准/去嵌入的能力,随着频率的升高,其测试精度不断下降。
(3)2x-Thru使用2xthrough结构的四端口去嵌入量测,其需要一个2xthrough结构,需要专用的软件计算,其应用也不普遍。
(4)Delta-L方法使用两个不同的路径结构,具有如图4所示的穿孔带状线。……
