高頻高速信號(hào)傳輸線應(yīng)避免以90°的拐角走線，是各種PCB Design Guide中極力要求的，因?yàn)楦哳l高速信號(hào)傳輸線需要保持特性阻抗一致，而采用90°拐角走線，在傳輸線拐角處，會(huì)改變線寬，90°拐角處線寬約為正常線寬的 1.414倍，由于線寬改變了，就會(huì)造成信號(hào)的反射，同時(shí)，拐角處的額外寄生電容也會(huì)對(duì)信號(hào)的傳輸造成時(shí)延影響。
當(dāng)然，當(dāng)信號(hào)沿著均勻互連線傳播時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生反射和傳輸信號(hào)的失真，如果均勻互連線上有一個(gè)90°拐角，則會(huì)在拐角處造成pcb傳輸線寬的變化，根據(jù)相關(guān)電磁理論計(jì)算得出，這肯定會(huì)帶來(lái)信號(hào)的反射影響。
理論上是這樣，但理論終究是理論，實(shí)際情況90°拐角對(duì)高速信號(hào)傳輸線造成的影響是否是舉足輕重的呢?
據(jù)軟硬結(jié)合板廠了解，90°拐角對(duì)高速信號(hào)傳輸線會(huì)有負(fù)面影響，理論上是一定的，但是這種影響是不是致命的?90°拐角對(duì)于高速數(shù)字信號(hào)和高頻微波信號(hào)傳輸線的影響是不是一樣的?
對(duì)于高速數(shù)字信號(hào)來(lái)說(shuō)，90°拐角對(duì)高速信號(hào)傳輸線會(huì)造成一定的影響，對(duì)于我們現(xiàn)在高密高速pcb來(lái)說(shuō)，一般走線寬度為4-5mil，一個(gè)90°拐角的電容量大約為10fF，經(jīng)測(cè)算，此電容引起的時(shí)延累加大約為0.25ps，所以，5mil線寬的導(dǎo)線上的90°拐角并不會(huì)對(duì)現(xiàn)在的高速數(shù)字信號(hào)(100-psec上升沿時(shí)間)造成很大影響。
而對(duì)于高頻信號(hào)傳輸線來(lái)說(shuō)，為了避免集膚效應(yīng)(Skin effect)造成的信號(hào)損壞，通常會(huì)采用寬一點(diǎn)的信號(hào)傳輸線，例如50Ω阻抗，100mil線寬，這90°拐角處的線寬約為141mil，寄生電容造成的信號(hào)延時(shí)大約為25ps，此時(shí)，90°拐角將會(huì)造成非常嚴(yán)重的影響。
同時(shí)，微波傳輸線總是希望能盡量降低信號(hào)的損耗，90°拐角處的阻抗不連續(xù)和而外的寄生電容會(huì)引起高頻信號(hào)的相位和振幅誤差、輸入與輸出的失配,以及可能存在的寄生耦合,進(jìn)而導(dǎo)致電路性能的惡化,影響 PCB 電路信號(hào)的傳輸特性。
關(guān)于90°信號(hào)走線，我們的觀點(diǎn)是，盡量避免以90°走線，前面不是說(shuō)90°拐角對(duì)高速數(shù)字信號(hào)的影響可以忽略嗎?
據(jù)軟硬結(jié)合板廠了解，當(dāng)然，單個(gè)90°拐角對(duì)高速數(shù)字傳輸線所帶來(lái)的信號(hào)質(zhì)量影響，相對(duì)于導(dǎo)線與參考平面高度的偏差，導(dǎo)線自身蝕刻過(guò)程中線寬線距均勻性的變化偏差，板材介電常數(shù)對(duì)頻率信號(hào)的變化，甚至過(guò)孔寄生參數(shù)所帶來(lái)的影響都要比90°拐角所帶來(lái)的問(wèn)題大得多。
但是如今的高速數(shù)字電路傳輸線總避免不了要繞等長(zhǎng)的，十幾二十個(gè)拐角疊加起來(lái)，這90°拐角所累計(jì)疊加起來(lái)的影響造成的信號(hào)上升延時(shí)將變得不可忽略。高速信號(hào)總是沿著阻抗的路徑傳輸，以90°拐角繞等長(zhǎng)，終的實(shí)際信號(hào)傳輸路徑會(huì)比原來(lái)的要略短一些。
而且現(xiàn)在的高速數(shù)字信號(hào)傳輸速率正在變得越來(lái)越高，目前的HDMI2.0標(biāo)準(zhǔn)，傳輸帶寬速率已經(jīng)達(dá)到了18Gbps，90°拐角走線將不再符合要求，而且現(xiàn)在都21世紀(jì)了，現(xiàn)在的EDA軟件即便是那些使用的，對(duì)45°走線都已經(jīng)支持的很好了。
同時(shí)，以90°拐角走線，以工程美學(xué)來(lái)說(shuō)，也不太符合人們的審美觀。所以，對(duì)于現(xiàn)在的layout來(lái)說(shuō)，不論你是不是走的高頻/高速信號(hào)線，我們都要盡量避免以90°拐角進(jìn)行走線，除非有特殊的要求。
據(jù)軟硬結(jié)合板廠了解，對(duì)于大電流走線，有時(shí)我們會(huì)以鋪銅銅皮替換走線的方式布線，在鋪銅的拐角處，也需要以兩個(gè)45°拐角替換90°拐角，這樣不僅美觀，而且不會(huì)存在EMI隱患。