信號的幅度會(hui)因(yin)走線(xian)電(dian)阻和(he)電(dian)路(lu)板電(dian)介質(zhi)的損耗因(yin)數(shu)而(er)失真(zhen)。這(zhe)種(zhong)效(xiao)果(guo)在高頻時(shi)更為(wei)突出，因(yin)為(wei)信號往(wang)往(wang)會(hui)沿著走線(xian)表面(mian)傳播(bo)。衰(shuai)減(jian)會(hui)導致信號上(shang)升時(shi)間變(bian)慢並(bing)增加數據錯(cuo)誤(wu)的可(ke)能性(xing)。

    高頻傳(chuan)輸(shu)通道使接收器難以解(jie)釋(shi)實(shi)際信息(xi)。由(you)於傳輸(shu)介質(zhi)的影(ying)響，會(hui)發(fa)生以下(xia)傳(chuan)輸(shu)損耗：

•     電(dian)介質(zhi)吸收： 當(dang)高頻信號在電(dian)路(lu)板表面(mian)傳播(bo)時(shi)，電(dian)介質(zhi)材料(liao)會(hui)吸收信號能量。它(ta)降(jiang)低了只(zhi)能通過選(xuan)擇完(wan)美的(de) PCB 材(cai)料(liao)才能控(kong)制(zhi)的信號強(qiang)度。選(xuan)擇具有(you)低損耗正切(qie)的材(cai)料(liao)以(yi)減(jian)少(shao)介電(dian)吸收。

    要(yao)了(le)解(jie)有(you)關材料選(xuan)擇的(de)更多信息(xi)，請閱讀(du)PCB 材(cai)料(liao)選(xuan)擇：電(dian)氣和(he)制(zhi)造註意(yi)事(shi)項(xiang)。

•     趨(qu)膚(fu)效(xiao)應(ying)：趨(qu)膚(fu)效(xiao)應(ying)是壹(yi)種(zhong)現象(xiang)，由(you)於高頻分量開始(shi)更靠(kao)近電(dian)路(lu)板導(dao)體(ti)的外(wai)部而(er)不是內(nei)部。高頻信號還負責生成具有(you)變化(hua)電(dian)流值(zhi)的波(bo)形(xing)。此類(lei)信號具有(you)它(ta)們的自(zi)感值，隨著頻率(lv)的增(zeng)加，自(zi)感值會(hui)增加(jia)。它(ta)負責(ze)減少(shao) PCB 表面(mian)的導電(dian)面(mian)積(ji)，從而(er)導致信號幅度的更(geng)多電(dian)阻和(he)衰(shuai)減(jian)。可(ke)以通過增加走線(xian)寬度（表面(mian)積(ji)）來減少(shao)趨(qu)膚(fu)效(xiao)應(ying)，但(dan)這(zhe)並(bing)不總是可(ke)行的(de)，因(yin)為(wei)改變走線(xian)幾何形(xing)狀可(ke)能會(hui)導致阻抗(kang)問(wen)題。

    是什麽導致 PCB 中的信號衰(shuai)減(jian)？

    隨著信號範(fan)圍的增(zeng)加(jia)，衰(shuai)減(jian)也(ye)會(hui)增加(jia)。下(xia)面(mian)列(lie)出的(de)因(yin)素(su)是造(zao)成(cheng)信號衰(shuai)減(jian)的(de)原(yuan)因(yin)：

•     噪聲源(yuan)：  RF 頻(pin)率(lv)、泄漏電(dian)流和(he)電(dian)流幹(gan)擾(rao)導致衰(shuai)減(jian)的(de)信號。更多噪(zao)音，更多衰(shuai)減(jian)！

•     發(fa)射器和接收器之間的(de)距(ju)離(li)： 當(dang)信號穿越更(geng)長的距(ju)離時(shi)，其(qi)強(qiang)度會(hui)降(jiang)低。兩點(dian)之(zhi)間的(de)距離越遠(yuan)，衰(shuai)減(jian)越高。

•     走線(xian)寬度： 信號通過更寬的(de)走線(xian)時(shi)衰(shuai)減(jian)較(jiao)小(xiao)。

•     串(chuan)擾(rao)： 附近(jin)走線(xian)中的串(chuan)擾(rao)也(ye)是信號衰(shuai)減(jian)的(de)原(yuan)因(yin)。

•     導(dao)體和連接(jie)器(qi)：當(dang)信號通過不同的導(dao)電(dian)材料(liao)和連(lian)接器表面(mian)時(shi)，它(ta)會(hui)受(shou)到(dao)衰(shuai)減(jian)。

•     傳(chuan)輸(shu)頻率(lv)：波(bo)長(chang)越短(duan)的無(wu)線(xian)電(dian)波(bo)衰(shuai)減(jian)越大。此類(lei)信號通過 2.4GHz 或 5GHz 電(dian)磁(ci)波(bo)傳(chuan)輸(shu)。電(dian)磁(ci)波(bo)具有(you)高頻和(he)短(duan)波(bo)長(chang)。因(yin)此，無(wu)線(xian)電(dian)信號衰(shuai)減(jian)大，不(bu)能長距離傳輸(shu)。

•     與導(dao)體(ti)材(cai)料相關的電(dian)阻損耗：用於(yu)制(zhi)造傳(chuan)輸(shu)線的(de)銅(tong)等(deng)導電(dian)材料(liao)會(hui)引(yin)入(ru)電(dian)阻損耗，導致在銅(tong)跡(ji)線上(shang)傳播(bo)的信號衰(shuai)減(jian)。

•     與(yu)介(jie)電(dian)材料(liao)相關的損耗： 夾在傳(chuan)輸(shu)線之(zhi)間(jian)的(de)介電(dian)材料(liao)的損耗會(hui)導致介電(dian)損耗。這種(zhong)介電(dian)損耗形(xing)成跨基板的(de)電(dian)導，也(ye)稱(cheng)為(wei)反(fan)向(xiang)電(dian)阻，並(bing)吸收部分傳播(bo)信號能量，導(dao)致信號衰(shuai)減(jian)。

•     銅(tong)表面(mian)粗(cu)糙(cao)度：  PCB 上(shang)的銅(tong)表面(mian)粗(cu)糙(cao)度也(ye)會(hui)阻礙信號傳播(bo)。粗(cu)糙(cao)的(de)銅(tong)線(xian)會(hui)增加(jia)電(dian)阻，因(yin)為(wei)銅表面(mian)的地(di)形(xing)會(hui)使信號上(shang)下移(yi)動(dong)。表面(mian)尖峰(feng)也(ye)會(hui)增加(jia)電(dian)容。光滑(hua)的(de)銅(tong)是解(jie)決這(zhe)個(ge)問(wen)題的方(fang)法，但成(cheng)本更高。

•     接地(di)回(hui)路(lu)電(dian)阻：隨著頻率(lv)的增(zeng)加，接(jie)地(di)回(hui)路(lu)變(bian)窄並使用較(jiao)少(shao)的銅(tong)面(mian)積(ji)，導致電(dian)阻增(zeng)加。

    另請閱讀(du)，如何減少(shao) PCB 布局中的寄(ji)生電(dian)容？

    如何減少(shao)信號衰(shuai)減(jian)？

    可(ke)以通過采用以下(xia)技術(shu)來減輕(qing)信號衰(shuai)減(jian)：

1.     使用中繼器(qi)： 如果接收到(dao)的(de)信號較弱，則使用中繼器(qi)通過減少(shao)衰(shuai)減(jian)來(lai)重(zhong)新(xin)生成原(yuan)始(shi)信號。它(ta)還增(zeng)強(qiang)了信號的範(fan)圍，使其(qi)可(ke)以傳(chuan)輸(shu)更遠(yuan)的距(ju)離而(er)不會(hui)失敗。

2.     使用放(fang)大器(qi)： 如果接收到(dao)的(de)信號較弱，則使用放(fang)大器(qi)來增加其(qi)幅(fu)度，這與(yu)再生整個(ge)信號的中繼器(qi)不(bu)同。

3.     正確(que)的材料選(xuan)擇：仔(zai)細選(xuan)擇低損耗介電(dian)材料(liao)和低電(dian)阻走線(xian)可(ke)以最(zui)大限(xian)度地(di)減(jian)少(shao)信號衰(shuai)減(jian)。

4.     使用可(ke)編程(cheng)差(cha)分輸(shu)出電(dian)壓 (VOD) 設置： 可(ke)編程(cheng) VOD 確(que)保(bao)驅動(dong)強(qiang)度與線(xian)路(lu)阻(zu)抗和走線(xian)長度同步。增(zeng)加驅(qu)動(dong)器的(de) VOD 會(hui)增強(qiang)接收器的信號。

5.     預加(jia)重： 使用放(fang)大器(qi)增強(qiang)信號強(qiang)度並不(bu)是衰(shuai)減(jian)控(kong)制(zhi)的唯壹(yi)解(jie)決方(fang)案，因(yin)為(wei)它(ta)還會(hui)放(fang)大相關的信號噪聲和(he)抖(dou)動(dong)。預加(jia)重僅通過增加第(di)壹(yi)個(ge)傳輸(shu)符(fu)號的電(dian)平(ping)來(lai)增(zeng)強(qiang)信號的高頻分量。如果後續(xu)符(fu)號級(ji)別(bie)以(yi)相同級(ji)別(bie)傳(chuan)輸(shu)，則它(ta)們保(bao)持不(bu)變(bian)。例如，如果信號傳輸(shu)三個(ge)符(fu)號的高電(dian)平(ping)，則(ze)僅增強(qiang)第(di)壹(yi)個(ge)符(fu)號。接下來的(de)兩個(ge)符(fu)號將以通常的級(ji)別(bie)傳(chuan)輸(shu)。