Перейти к содержанию

Расчет длины ЛП при известном уровне потерь

Тип расчета «Частотный анализ» → «Общие» применяется для определения потерь в линии передачи, значения волнового сопротивления на конкретной частоте, набора значений вторичных параметров линии передачи (RLGC – данные параметры могут использоваться для составления ABCD-матриц).
Кроме этого с помощью «Частотного анализа» → «Общие» можно определить максимальную длину линии передачи, если допустимый уровень потерь известен. Как правило, допустимые потери указываются в документации на высокоскоростные интерфейсы передачи данных.

Важно! Потери линии передачи при расчетах типа «Частотный анализ» вычисляются для согласованной линии.

Рассмотрим в качестве примера модуль DDR5-4800 с тактовой частотой 4800 МГц. Допустимые потери на линию примерно -3 дБ.
Рассчитаем длину микрополосковой линии передачи с маской, расположенной на первом слое типовой структуры 6-и слойной печатной платы толщиной 1,5 мм, которая соответствует указанному уровню потерь, см. Рис. 1.
Источник изображения типовой структуры – сайт www.rezonit.ru.

Рис. 1 Типовая структура 6-и слойной печатной платы
Рис. 1 Типовая структура 6-и слойной печатной платы

Волновое сопротивление линии передачи должно составлять 40 Ом.
Определите ширину проводника, соответствующую волновому сопротивлению в 40 Ом, с помощью расчета «Без потерь», см. Рис. 2.

Рис. 2 Расчет ширины проводника
Рис. 2 Расчет ширины проводника

Подробное описание расчета представлено в разделе Расчет ширины проводника.
Рассчитанная ширина проводника составит 0,3170 мм.
Переключите тип расчета в области настроек на «Частотный анализ» → «Общие», при этом заданные параметры линии передачи сохранят свои значения.
Установите длину проводника (LTL) в виде диапазона значений от 10 мм до 300 мм с шагом изменения 10 мм и запустите расчет, см. Рис. 3.

Рис. 3 Параметры расчета
Рис. 3 Параметры расчета

Для удобной работы с результатами расчета в панели «Настройка результатов» включите отображение графиков и выберите для отображения общее ослабление (αdb), см. Рис. 4.

Рис. 4 Выбор параметра для отображения
Рис. 4 Выбор параметра для отображения

Длина линии передачи при уровне потерь -3 дБ составит ~140 мм, см. Рис. 5.

Рис. 5 Результаты расчета
Рис. 5 Результаты расчета

Повторите расчет с учетом шероховатости: для этого установите флаг в чек-бокс «Шероховатость» и запустите расчет повторно.
Теперь длина линии передачи при уровне потерь -3 дБ составит ~100 мм, см. Рис. 6.

Рис. 6 Результаты расчета с учетом шероховатости
Рис. 6 Результаты расчета с учетом шероховатости

Совместно со значением длины линии передачи, расчет которого рассматривался как основная задача, вычисляется множество дополнительным параметров ЛП.