CN106872790A - 一种检测过孔损耗的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域及信号测量领域，公开了一种检测过孔损耗的方法，包括以下步骤：确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值；根据所述长度数值及所述测试频率值，获取所述被测传输线在所述测试频率值下的损耗值；根据所述长度数值及所述损耗值，计算得到所述被测传输线在测试频率下的过孔损耗值。还公开了一种检测过孔损耗的系统，包括：确定模块，获取模块和计算模块。本发明通过此检测方法可以快速，精确地获取在不同频率下过孔损耗值，且得到的过孔损耗值具有代表性和全面性。

Description

一种检测过孔损耗的方法及系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域及信号测量领域，尤其涉及一种检测过孔损耗的方法及系统。

背景技术

随着信号速率的提高，信号完整性在信号有效传输中所占的位置越来越重要。影响信号完整性的信号的因素很多，需要在每个因素上尽量做到最优，为系统设计留出更多的余量；一般在高速信号链路中有几个影响信号传输的关键因素：过孔损耗，过孔残端长度，阻抗匹配度，串扰及材料损耗等，而链路传输中难以避免的过孔问题，需要给出正确的余量评估；但过孔尺寸很小，不同于传输线，连接器等，想得到过孔的损耗通过测量方法是比较难的，过孔损耗是设计经常遇到的问题，芯片间互连，打孔换层连接是难以避免的，过孔一定程度上导致阻抗失配，损耗增加等问题的产生，信号速率越高表现的越为明显，尤其对于未来28G NRZ和56G PAM4信号。

在PCB板中的过孔设计，严格控制传输线的过孔损耗，使信号保持高度的完整性如何精确，一定要精确地计算出PCB板的过孔损耗，以便在设计时选择合理的孔径尺寸；因此，如何能够精确，且简便的计算出传输线在任意频率下的过孔损耗是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对目前需求以及现有技术发展的不足之处，提供一种检测过孔损耗的方法及系统，实现在任意频率下对传输线的过孔损耗的快速计算，评估全通道频域上的过孔损耗是否满足标准，极大的提升了过孔损耗检测的精确性及评估效率。

为了便于理解，对本发明中出现的部分名词作以下解释说明：

过孔：也称金属化孔，在双面板和多层板中，为连通各层之间的印制导线，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔，即为过孔。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供了一种检测过孔损耗的方法，包括以下步骤：

确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值；

根据所述长度数值及所述测试频率值，获取所述被测传输线在所述测试频率值下的损耗值；

根据所述长度数值及所述损耗值，计算得到所述被测传输线在测试频率值下的过孔损耗值。

优选地，所述的确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值，包括：确定至少三条线宽相同、特性阻抗值相同及测试频率值为F的被测传输线，每条被测传输线过孔两次，任意两条被测传输线的长度数值不同。

优选地，所述的确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值，包括：确定三条线宽相同、特性阻抗值相同及测试频率值为F的被测传输线，每条被测传输线过孔两次，任意两条被测传输线的长度数值不同。

优选地，所述的根据所述长度数值及所述测试频率值，获取所述被测传输线在所述测试频率值下的损耗值，包括：

在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L1的第一传输线的损耗S1；

在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L2的第二传输线的损耗S2；

在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L3的第三传输线的损耗S3。

优选地，所述的测试频率值下的损耗值包括每条传输线的净损耗和两个过孔损耗。

优选地，所述的根据所述长度数值及所述损耗值，计算得到所述被测传输线在测试频率值下的过孔损耗值，包括：

建立一个以被测传输线的长度数值为X轴、测得的损耗值为Y轴的坐标系，将（L1，S1）、（L2，S2）和（L3，S3）三个点描绘在坐标系中；

通过坐标系中上述的三个点拟合出一条直线，并得出其对应的一元线性回归方程；

令所述直线与Y轴相交，得到一个相交点（0，S0），即被测传输线的长度数值为0时的损耗值为S0；

将S0除以2得到一个过孔损耗值S0′。

优选地，所述的S0等于两个过孔损耗值。

本发明还提供了一种检测过孔损耗的系统，包括：

确定模块，用于确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值；

获取模块，用于根据所述长度数值及所述测试频率值，获取所述被测传输线在所述测试频率值下的损耗值；

计算模块，用于根据所述长度数值及所述损耗值，计算得到所述被测传输线在测试频率值下的过孔损耗值。

优选地，所述的获取模块包括：

第一获取模块，用于在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L1的第一传输线的损耗S1；

第二获取模块，用于在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L2的第二传输线的损耗S2；

第三获取模块，用于在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L3的第三传输线的损耗S3。

优选地，所述的计算模块包括：

建立模块，用于建立一个以被测传输线的长度数值为X轴、测得的损耗值为Y轴的坐标系，将（L1，S1）、（L2，S2）和（L3，S3）三个点描绘在坐标系中；

拟合模块，用于通过坐标系中上述的三个点拟合出一条直线，并得出其对应的一元线性回归方程；

取值模块，用于令所述直线与Y轴相交，得到一个相交点（0，S0），即被测传输线的长度数值为0时的损耗值为S0；

除法模块，用于将S0除以2得到一个过孔损耗值S0′。

本发明的有益效果如下：

本发明测量现有不同长度数值的两端过孔的传输线，通过对传输线两端使用检测探针进行检测，可以得出传输线的净损耗与两端过孔的损耗；对于测得同一频率下不同长度数值得出损耗值，在同一坐标系下进行拟合，得到一条线性直线，根据该直线可以得到任意长度的传输线的损耗，进而得出过孔损耗；利用此方法可以得出任意频率下的过孔损耗值，评估过孔损耗值是否满足标准，为PCB的过孔设计提供有利依据；同时为了避免过孔损耗的差异性，可以进行大量的检测，得出更加精确的拟合直线；此检测方法简便易操作且具有全局代表性。

附图说明

图1 为本发明一种检测过孔损耗的方法的流程示意图之一。

图2 为本发明一种检测过孔损耗的系统的结构示意图之一。

图3 为本发明一种检测过孔损耗的方法的流程示意图之二。

图4为本发明一种检测过孔损耗的系统的结构示意图之二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：

实施例一：如图1所示，本发明的一种检测过孔损耗的方法，包括以下步骤：

步骤S101：确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值；

步骤S102：根据所述长度数值及所述测试频率值，获取所述被测传输线在所述测试频率值下的损耗值；

步骤S103：根据所述长度数值及所述损耗值，计算得到所述被测传输线在测试频率值下的过孔损耗值。

实施例二：如图2所示，本发明的一种检测过孔损耗的系统，包括：

确定模块201、获取模块202和计算模块203；确定模块201依次连接获取模块202和计算模块203。

确定模块201，用于确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值；获取模块202，用于根据所述长度数值及所述测试频率值，获取所述被测传输线在所述测试频率值下的损耗值；计算模块203，用于根据所述长度数值及所述损耗值，计算得到所述被测传输线在测试频率值下的过孔损耗值。

实施例三：如图3所示，本发明的另一种检测过孔损耗的方法，包括：

步骤S301：确定三条线宽相同、特性阻抗值相同及测试频率值为F的被测传输线，每条被测传输线过孔两次，任意两条被测传输线的长度数值不同；

步骤S302：在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L1的第一传输线的损耗S1，S1等于第一传输线的净损耗和两个过孔损耗；

步骤S303：在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L2的第二传输线的损耗S2，S2等于第二传输线的净损耗和两个过孔损耗；

步骤S304：在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L3的第三传输线的损耗S3，S3等于第三传输线的净损耗和两个过孔损耗；

步骤S305：建立一个以被测传输线的长度数值为X轴、测得的损耗值为Y轴的坐标系，将（L1，S1）、（L2，S2）和（L3，S3）三个点描绘在坐标系中；

步骤S306：通过坐标系中的点拟合出一条直线，并得出其对应的一元线性回归方程；

步骤S307：令所述直线与Y轴相交，得到一个相交点（0，S0），即被测传输线的长度数值为0时的损耗值为S0，S0等于两个过孔损耗值；

步骤S308：将S0除以2得到一个过孔损耗值S0′。

作为一种可实施的方式，本实施例的步骤S301中，被测传输线的线宽为5mil，特性阻抗值为50欧姆。

作为一种可实施的方式，本实施例的步骤S302中，测试频率值F=1GHz，第一传输线的长度数值L1=4inch。

作为一种可实施的方式，本实施例的步骤S303中，测试频率值F=1GHz，第二传输线的长度数值L2=8inch。

作为一种可实施的方式，本实施例的步骤S304中，测试频率值F=1GHz，第三传输线的长度数值L3=12inch。

作为一种可实施的方式，本实施例的步骤S306中，一元线性回归方程为Y=-0.0033X-0.0679。

作为一种可实施的方式，本实施例的步骤S307中，被测传输线的长度数值为0时的损耗值为S0，S0=-0.13dB。

作为一种可实施的方式，本实施例的步骤S308中，一个过孔损耗值S0′，S0′=-0.065 dB。

实施例四：如图4所示，本发明的另一种检测过孔损耗的系统，包括：

确定模块401，获取模块中的第一获取模块402、第二获取模块403及第三获取模块404，计算模块中的建立模块405、拟合模块406、取值模块407及除法模块408；确定模块401依次连接获取模块中的第一获取模块402、获取模块中的第二获取模块403、获取模块中的第三获取模块404、计算模块中的建立模块405、计算模块中的拟合模块406、计算模块中的取值模块407和计算模块中的除法模块408。

确定模块401，用于确定三条线宽相同、特性阻抗值相同及测试频率值为F的被测传输线，每条被测传输线过孔两次，任意两条被测传输线的长度数值不同；获取模块中的第一获取模块402，用于在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L1的第一传输线的损耗S1；第二获取模块403，用于在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L2的第二传输线的损耗S2；第三获取模块404，用于在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L3的第三传输线的损耗S3；计算模块中的建立模块405，用于建立一个以被测传输线的长度数值为X轴、测得的损耗值为Y轴的坐标系，将（L1，S1）、（L2，S2）和（L3，S3）三个点描绘在坐标系中；拟合模块406，用于通过坐标系中上述的三个点拟合出一条直线，并得出其对应的一元线性回归方程；取值模块407，用于令所述直线与Y轴相交，得到一个相交点（0，S0），即被测传输线的长度数值为0时的损耗值为S0，S0等于两个过孔损耗值；除法模块408，用于将S0除以2得到一个过孔损耗值S0′。

以上所示仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种检测过孔损耗的方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值；

根据所述长度数值及所述测试频率值，获取所述被测传输线在所述测试频率值下的损耗值；

根据所述长度数值及所述损耗值，计算得到所述被测传输线在测试频率值下的过孔损耗值。

2.根据权利要求1所述的一种检测过孔损耗的方法，其特征在于，所述的确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值，包括：确定至少三条线宽相同、特性阻抗值相同及测试频率值为F的被测传输线，每条被测传输线过孔两次，任意两条被测传输线的长度数值不同。

3.根据权利要求1所述的一种检测过孔损耗的方法，其特征在于，所述的确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值，包括：确定三条线宽相同、特性阻抗值相同及测试频率值为F的被测传输线，每条被测传输线过孔两次，任意两条被测传输线的长度数值不同。

4.根据权利要求3所述的一种检测过孔损耗的方法，其特征在于，所述的根据所述长度数值及所述测试频率值，获取所述被测传输线在所述测试频率值下的损耗值，包括：

在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L1的第一传输线的损耗S1；

在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L2的第二传输线的损耗S2；

在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L3的第三传输线的损耗S3。

5.根据权利要求1所述的一种检测过孔损耗的方法，其特征在于，所述的测试频率值下的损耗值包括每条传输线的净损耗和两个过孔损耗。

6.根据权利要求1或3或4或5所述的一种检测过孔损耗的方法，其特征在于，所述的根据所述长度数值及所述损耗值，计算得到所述被测传输线在测试频率值下的过孔损耗值，包括：

建立一个以被测传输线的长度数值为X轴、测得的损耗值为Y轴的坐标系，将（L1，S1）、（L2，S2）和（L3，S3）三个点描绘在坐标系中；

通过坐标系中上述的三个点拟合出一条直线，并得出其对应的一元线性回归方程；

令所述直线与Y轴相交，得到一个相交点（0，S0），即被测传输线的长度数值为0时的损耗值为S0；

将S0除以2得到一个过孔损耗值S0′。

7.根据权利要求6所述的一种检测过孔损耗的方法，其特征在于，所述的S0等于两个过孔损耗值。

8.一种检测过孔损耗的系统，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定被测传输线的型号参数、过孔数目、长度数值及测试频率值；

获取模块，用于根据所述长度数值及所述测试频率值，获取所述被测传输线在所述测试频率值下的损耗值；

计算模块，用于根据所述长度数值及所述损耗值，计算得到所述被测传输线在测试频率值下的过孔损耗值。

9.根据权利要求7所述的一种检测过孔损耗的系统，其特征在于，所述的获取模块包括：

第一获取模块，用于在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L1的第一传输线的损耗S1；

第二获取模块，用于在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L2的第二传输线的损耗S2；

第三获取模块，用于在任一测试频率值F下，通过检测获取长度数值为L3的第三传输线的损耗S3。

10.根据权利要求7所述的一种检测过孔损耗的系统，其特征在于，所述的计算模块包括：

建立模块，用于建立一个以被测传输线的长度数值为X轴、测得的损耗值为Y轴的坐标系，将（L1，S1）、（L2，S2）和（L3，S3）三个点描绘在坐标系中；

拟合模块，用于通过坐标系中上述的三个点拟合出一条直线，并得出其对应的一元线性回归方程；

取值模块，用于令所述直线与Y轴相交，得到一个相交点（0，S0），即被测传输线的长度数值为0时的损耗值为S0；

除法模块，用于将S0除以2得到一个过孔损耗值S0′。