[发明专利]一种PCB差分过孔排布优化方法

说明书

本发明公开了一种PCB差分过孔排布优化方法，包括：预设置差分过孔半径，差分过孔间距和反焊盘半径并进行物理建模，得到三角形过孔排布模型；基于三角形过孔排布模型，按照预设规则构建第一对差分过孔、第二对差分过孔、第三对差分过孔和第四对差分过孔；以第一对差分过孔、第二对差分过孔、第三对差分过孔和第四对差分过孔构成棱形结构并将棱形结构进行扩展，得到完整的差分过孔排布结构。本发明有效抑制差分串扰，提高信号的完整性，还可以显著地提高差分过孔排布模型的信地比。本发明作为一种PCB差分过孔排布优化方法，可广泛应用于PCB差分过孔排布设计领域。

技术领域

本发明属于PCB差分过孔排布设计领域，尤其涉及一种PCB差分过孔排布优化方法。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，串扰已成为高速电子设计中必须面对的关键问题之一。我们知道线性无源系统满足叠加定理。如果在受害线上有信号传输，则噪声会叠加在受害线上的信号上，从而导致信号失真和信号完整性问题。与单端信令相比，差分信令具有较强的抗干扰能力，较高的信噪比，较低的辐射和较大的带宽容量。为了实现高速应用并减少噪声，差分信令已成为数据传输的首选方法。

对于高速数字电路中PCB差分过孔排布，差分对过孔传输的信号完整性往往受到相邻信号网络串扰的影响，破坏信号的完整性。目前，对于PCB差分过孔的分析和研究集中在差分对中差分串扰的抑制方面，而针对如何抑制差分串扰且提高信地比的研究有所欠缺。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种PCB差分过孔排布优化方法，有效抑制差分串扰，提高信号的完整性，还可以显著地提高差分过孔排布模型的信地比。

本发明所采用的技术方案是：一种PCB差分过孔排布优化方法，包括以下步骤：

预设置差分过孔半径，差分过孔间距和反焊盘半径并进行物理建模，得到三角形过孔排布模型；

基于三角形过孔排布模型，按照预设规则构建第一对差分过孔、第二对差分过孔、第三对差分过孔和第四对差分过孔；

以第一对差分过孔、第二对差分过孔、第三对差分过孔和第四对差分过孔构成棱形结构并将棱形结构进行扩展，得到完整的差分过孔排布模型。

进一步，所述预设置差分过孔半径，差分过孔间距和反焊盘半径并进行物理建模，得到三角形过孔排布模型这一步骤，其具体包括：

基于Q2D仿真工具建立差分过孔的二维模型，先设置差分过孔半径，将差分过孔的特性阻抗设置为100欧姆并通过参数遍历的方法找到模型的参数，确定差分过孔间距；

根据差分过孔半径和差分过孔间距构建差分过孔的叠层二维模型，并获得贴近100欧姆特性阻抗下的反焊盘半径；

根据差分过孔半径、差分过孔间距和反焊盘半径进行物理建模，得到三角形过孔排布模型。

进一步，所述反焊盘包括两个圆形反焊盘和一个矩形反焊盘。

进一步，所述模型的参数包括地过孔数量、介质材料、介质材料对应的介电常数和正切损耗角。

进一步，所述地过孔的数量为8个，所述介质材料为Megtron7，Megtron7对应的介电常数为3.3，所述正切损耗角为0.02。

进一步，所述基于三角形过孔排布模型，按照预设规则构建第一对差分过孔、第二对差分过孔、第三对差分过孔和第四对差分过孔这一步骤，其具体包括：

基于三角形过孔排布模型，在三角形过孔排布的基础上，水平方向放置第一对差分过孔；

在第一对差分过孔的正上方斜向60°放置第二对差分过孔；

在第二对差分过孔向右平移两个过孔间距得到第三对差分过孔；