本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域及信號(hào)測(cè)量領(lǐng)域,尤其涉及一種檢測(cè)過孔損耗的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著信號(hào)速率的提高,信號(hào)完整性在信號(hào)有效傳輸中所占的位置越來越重要。影響信號(hào)完整性的信號(hào)的因素很多,需要在每個(gè)因素上盡量做到最優(yōu),為系統(tǒng)設(shè)計(jì)留出更多的余量;一般在高速信號(hào)鏈路中有幾個(gè)影響信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵因素:過孔損耗,過孔殘端長(zhǎng)度,阻抗匹配度,串?dāng)_及材料損耗等,而鏈路傳輸中難以避免的過孔問題,需要給出正確的余量評(píng)估;但過孔尺寸很小,不同于傳輸線,連接器等,想得到過孔的損耗通過測(cè)量方法是比較難的,過孔損耗是設(shè)計(jì)經(jīng)常遇到的問題,芯片間互連,打孔換層連接是難以避免的,過孔一定程度上導(dǎo)致阻抗失配,損耗增加等問題的產(chǎn)生,信號(hào)速率越高表現(xiàn)的越為明顯,尤其對(duì)于未來28G NRZ和56G PAM4信號(hào)。
在PCB板中的過孔設(shè)計(jì),嚴(yán)格控制傳輸線的過孔損耗,使信號(hào)保持高度的完整性如何精確,一定要精確地計(jì)算出PCB板的過孔損耗,以便在設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的孔徑尺寸;因此,如何能夠精確,且簡(jiǎn)便的計(jì)算出傳輸線在任意頻率下的過孔損耗是目前亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)目前需求以及現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展的不足之處,提供一種檢測(cè)過孔損耗的方法及系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)在任意頻率下對(duì)傳輸線的過孔損耗的快速計(jì)算,評(píng)估全通道頻域上的過孔損耗是否滿足標(biāo)準(zhǔn),極大的提升了過孔損耗檢測(cè)的精確性及評(píng)估效率。
為了便于理解,對(duì)本發(fā)明中出現(xiàn)的部分名詞作以下解釋說明:
過孔:也稱金屬化孔,在雙面板和多層板中,為連通各層之間的印制導(dǎo)線,在各層需要連通的導(dǎo)線的交匯處鉆上一個(gè)公共孔,即為過孔。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種檢測(cè)過孔損耗的方法,包括以下步驟:
確定被測(cè)傳輸線的型號(hào)參數(shù)、過孔數(shù)目、長(zhǎng)度數(shù)值及測(cè)試頻率值;
根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述測(cè)試頻率值,獲取所述被測(cè)傳輸線在所述測(cè)試頻率值下的損耗值;
根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述損耗值,計(jì)算得到所述被測(cè)傳輸線在測(cè)試頻率值下的過孔損耗值。
優(yōu)選地,所述的確定被測(cè)傳輸線的型號(hào)參數(shù)、過孔數(shù)目、長(zhǎng)度數(shù)值及測(cè)試頻率值,包括:確定至少三條線寬相同、特性阻抗值相同及測(cè)試頻率值為F的被測(cè)傳輸線,每條被測(cè)傳輸線過孔兩次,任意兩條被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值不同。
優(yōu)選地,所述的確定被測(cè)傳輸線的型號(hào)參數(shù)、過孔數(shù)目、長(zhǎng)度數(shù)值及測(cè)試頻率值,包括:確定三條線寬相同、特性阻抗值相同及測(cè)試頻率值為F的被測(cè)傳輸線,每條被測(cè)傳輸線過孔兩次,任意兩條被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值不同。
優(yōu)選地,所述的根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述測(cè)試頻率值,獲取所述被測(cè)傳輸線在所述測(cè)試頻率值下的損耗值,包括:
在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)1的第一傳輸線的損耗S1;
在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)2的第二傳輸線的損耗S2;
在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)3的第三傳輸線的損耗S3。
優(yōu)選地,所述的測(cè)試頻率值下的損耗值包括每條傳輸線的凈損耗和兩個(gè)過孔損耗。
優(yōu)選地,所述的根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述損耗值,計(jì)算得到所述被測(cè)傳輸線在測(cè)試頻率值下的過孔損耗值,包括:
建立一個(gè)以被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值為X軸、測(cè)得的損耗值為Y軸的坐標(biāo)系,將(L1,S1)、(L2,S2)和(L3,S3)三個(gè)點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中;
通過坐標(biāo)系中上述的三個(gè)點(diǎn)擬合出一條直線,并得出其對(duì)應(yīng)的一元線性回歸方程;
令所述直線與Y軸相交,得到一個(gè)相交點(diǎn)(0,S0),即被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值為0時(shí)的損耗值為S0;
將S0除以2得到一個(gè)過孔損耗值S0′。
優(yōu)選地,所述的S0等于兩個(gè)過孔損耗值。
本發(fā)明還提供了一種檢測(cè)過孔損耗的系統(tǒng),包括:
確定模塊,用于確定被測(cè)傳輸線的型號(hào)參數(shù)、過孔數(shù)目、長(zhǎng)度數(shù)值及測(cè)試頻率值;
獲取模塊,用于根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述測(cè)試頻率值,獲取所述被測(cè)傳輸線在所述測(cè)試頻率值下的損耗值;
計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述損耗值,計(jì)算得到所述被測(cè)傳輸線在測(cè)試頻率值下的過孔損耗值。
優(yōu)選地,所述的獲取模塊包括:
第一獲取模塊,用于在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)1的第一傳輸線的損耗S1;
第二獲取模塊,用于在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)2的第二傳輸線的損耗S2;
第三獲取模塊,用于在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)3的第三傳輸線的損耗S3。
優(yōu)選地,所述的計(jì)算模塊包括:
建立模塊,用于建立一個(gè)以被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值為X軸、測(cè)得的損耗值為Y軸的坐標(biāo)系,將(L1,S1)、(L2,S2)和(L3,S3)三個(gè)點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中;
擬合模塊,用于通過坐標(biāo)系中上述的三個(gè)點(diǎn)擬合出一條直線,并得出其對(duì)應(yīng)的一元線性回歸方程;
取值模塊,用于令所述直線與Y軸相交,得到一個(gè)相交點(diǎn)(0,S0),即被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值為0時(shí)的損耗值為S0;
除法模塊,用于將S0除以2得到一個(gè)過孔損耗值S0′。
本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明測(cè)量現(xiàn)有不同長(zhǎng)度數(shù)值的兩端過孔的傳輸線,通過對(duì)傳輸線兩端使用檢測(cè)探針進(jìn)行檢測(cè),可以得出傳輸線的凈損耗與兩端過孔的損耗;對(duì)于測(cè)得同一頻率下不同長(zhǎng)度數(shù)值得出損耗值,在同一坐標(biāo)系下進(jìn)行擬合,得到一條線性直線,根據(jù)該直線可以得到任意長(zhǎng)度的傳輸線的損耗,進(jìn)而得出過孔損耗;利用此方法可以得出任意頻率下的過孔損耗值,評(píng)估過孔損耗值是否滿足標(biāo)準(zhǔn),為PCB的過孔設(shè)計(jì)提供有利依據(jù);同時(shí)為了避免過孔損耗的差異性,可以進(jìn)行大量的檢測(cè),得出更加精確的擬合直線;此檢測(cè)方法簡(jiǎn)便易操作且具有全局代表性。
附圖說明
圖1 為本發(fā)明一種檢測(cè)過孔損耗的方法的流程示意圖之一。
圖2 為本發(fā)明一種檢測(cè)過孔損耗的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖3 為本發(fā)明一種檢測(cè)過孔損耗的方法的流程示意圖之二。
圖4為本發(fā)明一種檢測(cè)過孔損耗的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
實(shí)施例一:如圖1所示,本發(fā)明的一種檢測(cè)過孔損耗的方法,包括以下步驟:
步驟S101:確定被測(cè)傳輸線的型號(hào)參數(shù)、過孔數(shù)目、長(zhǎng)度數(shù)值及測(cè)試頻率值;
步驟S102:根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述測(cè)試頻率值,獲取所述被測(cè)傳輸線在所述測(cè)試頻率值下的損耗值;
步驟S103:根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述損耗值,計(jì)算得到所述被測(cè)傳輸線在測(cè)試頻率值下的過孔損耗值。
實(shí)施例二:如圖2所示,本發(fā)明的一種檢測(cè)過孔損耗的系統(tǒng),包括:
確定模塊201、獲取模塊202和計(jì)算模塊203;確定模塊201依次連接獲取模塊202和計(jì)算模塊203。
確定模塊201,用于確定被測(cè)傳輸線的型號(hào)參數(shù)、過孔數(shù)目、長(zhǎng)度數(shù)值及測(cè)試頻率值;獲取模塊202,用于根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述測(cè)試頻率值,獲取所述被測(cè)傳輸線在所述測(cè)試頻率值下的損耗值;計(jì)算模塊203,用于根據(jù)所述長(zhǎng)度數(shù)值及所述損耗值,計(jì)算得到所述被測(cè)傳輸線在測(cè)試頻率值下的過孔損耗值。
實(shí)施例三:如圖3所示,本發(fā)明的另一種檢測(cè)過孔損耗的方法,包括:
步驟S301:確定三條線寬相同、特性阻抗值相同及測(cè)試頻率值為F的被測(cè)傳輸線,每條被測(cè)傳輸線過孔兩次,任意兩條被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值不同;
步驟S302:在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)1的第一傳輸線的損耗S1,S1等于第一傳輸線的凈損耗和兩個(gè)過孔損耗;
步驟S303:在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)2的第二傳輸線的損耗S2,S2等于第二傳輸線的凈損耗和兩個(gè)過孔損耗;
步驟S304:在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)3的第三傳輸線的損耗S3,S3等于第三傳輸線的凈損耗和兩個(gè)過孔損耗;
步驟S305:建立一個(gè)以被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值為X軸、測(cè)得的損耗值為Y軸的坐標(biāo)系,將(L1,S1)、(L2,S2)和(L3,S3)三個(gè)點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中;
步驟S306:通過坐標(biāo)系中的點(diǎn)擬合出一條直線,并得出其對(duì)應(yīng)的一元線性回歸方程;
步驟S307:令所述直線與Y軸相交,得到一個(gè)相交點(diǎn)(0,S0),即被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值為0時(shí)的損耗值為S0,S0等于兩個(gè)過孔損耗值;
步驟S308:將S0除以2得到一個(gè)過孔損耗值S0′。
作為一種可實(shí)施的方式,本實(shí)施例的步驟S301中,被測(cè)傳輸線的線寬為5mil,特性阻抗值為50歐姆。
作為一種可實(shí)施的方式,本實(shí)施例的步驟S302中,測(cè)試頻率值F=1GHz,第一傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值L1=4inch。
作為一種可實(shí)施的方式,本實(shí)施例的步驟S303中,測(cè)試頻率值F=1GHz,第二傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值L2=8inch。
作為一種可實(shí)施的方式,本實(shí)施例的步驟S304中,測(cè)試頻率值F=1GHz,第三傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值L3=12inch。
作為一種可實(shí)施的方式,本實(shí)施例的步驟S306中,一元線性回歸方程為Y=-0.0033X-0.0679。
作為一種可實(shí)施的方式,本實(shí)施例的步驟S307中,被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值為0時(shí)的損耗值為S0,S0=-0.13dB。
作為一種可實(shí)施的方式,本實(shí)施例的步驟S308中,一個(gè)過孔損耗值S0′,S0′=-0.065 dB。
實(shí)施例四:如圖4所示,本發(fā)明的另一種檢測(cè)過孔損耗的系統(tǒng),包括:
確定模塊401,獲取模塊中的第一獲取模塊402、第二獲取模塊403及第三獲取模塊404,計(jì)算模塊中的建立模塊405、擬合模塊406、取值模塊407及除法模塊408;確定模塊401依次連接獲取模塊中的第一獲取模塊402、獲取模塊中的第二獲取模塊403、獲取模塊中的第三獲取模塊404、計(jì)算模塊中的建立模塊405、計(jì)算模塊中的擬合模塊406、計(jì)算模塊中的取值模塊407和計(jì)算模塊中的除法模塊408。
確定模塊401,用于確定三條線寬相同、特性阻抗值相同及測(cè)試頻率值為F的被測(cè)傳輸線,每條被測(cè)傳輸線過孔兩次,任意兩條被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值不同;獲取模塊中的第一獲取模塊402,用于在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)1的第一傳輸線的損耗S1;第二獲取模塊403,用于在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)2的第二傳輸線的損耗S2;第三獲取模塊404,用于在任一測(cè)試頻率值F下,通過檢測(cè)獲取長(zhǎng)度數(shù)值為L(zhǎng)3的第三傳輸線的損耗S3;計(jì)算模塊中的建立模塊405,用于建立一個(gè)以被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值為X軸、測(cè)得的損耗值為Y軸的坐標(biāo)系,將(L1,S1)、(L2,S2)和(L3,S3)三個(gè)點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中;擬合模塊406,用于通過坐標(biāo)系中上述的三個(gè)點(diǎn)擬合出一條直線,并得出其對(duì)應(yīng)的一元線性回歸方程;取值模塊407,用于令所述直線與Y軸相交,得到一個(gè)相交點(diǎn)(0,S0),即被測(cè)傳輸線的長(zhǎng)度數(shù)值為0時(shí)的損耗值為S0,S0等于兩個(gè)過孔損耗值;除法模塊408,用于將S0除以2得到一個(gè)過孔損耗值S0′。
以上所示僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。