作者：一博科技高速先生自媒體成員 黃剛

正所謂包地包得好，阻抗和串擾控制沒煩惱，包地包不好，debug時就真的很困擾！下面來大家介紹一個與“摳門”有關的包地設計誤區。

關于包地，高速先生之前也寫過很多關于它的文章，例如包地的間隔，包地的打孔，包地的參考這些方面的誤區。當你們以為包地的問題我們已經講完的時候，我們又有新的idea了。這次終于和我們的客戶debug案例無關了哈，純粹是高速先生自己測試板研究的東西。

高速先生在某一次去計算包地阻抗的時候，看到了阻抗計算的模型，突然有一個很有意思的問題涌現出來，那就是這個模型規定了信號的線寬，信號到下面參考平面的厚度，信號到旁邊同層包地距離，這樣就算出了阻抗值，那么同層包地的地平面寬度對信號的阻抗會有影響嗎？于是高速先生就想要不要做一塊測試板出來測試驗證下。

光是想想可不是高速先生的風格，終于找一個空閑的時候，高速先生就把這塊測試板設計并生產出來了。 我們就根據這個阻抗計算模型的結構做了一模一樣的待測線，去用不同的包地平面寬度來設計這個包地的結構，分別是非常摳門的5mil包地，10mil包地，20mil包地和相對比較豪氣的50mil包地4種情況，如下所示：

板子回來之后，高速先生就馬上對這個結構進行了測試，結果果然沒有那么美好，這個在一般的阻抗計算工具不能量化的變量實際上對信號的阻抗和損耗都有著非常大的影響，我們先看看阻抗的情況對比情況。

從阻抗的結果可以看到，只有很摳門的5mil包地阻抗的偏高，只有達到了20mil以上，阻抗才能維持到一個正常的水平，并和阻抗計算的結果是吻合的。

實際這個結果高速先生是有心理準備的，因為從電磁場的理論來分析，信號線在一定范圍內是需要有比較緊密的參考面作為電磁場的回流，如果這個參考面范圍不夠，就不能承載住所有電磁場的能量，那么信號就需要去找更遠的參考面進行參考。從這個測試的case來看，可以簡單理解為同層的包地平面寬度不夠的時候，不能讓信號完全的參考，于是更多部分的電磁場找到下面的完整地平面作為參考，于是參考平面遠了，阻抗自然就提高了。 我們通過阻抗還能看到這么一個問題，5mil包地平面寬度的情況下阻抗波動也很厲害，這可能是由于加工時5mil平面蝕刻不均勻造成的，這樣的阻抗波動還會帶來插入損耗的諧振，我們從損耗的對比結果也能看到這一點。我們明顯能看到包地寬度不夠的時候出現不同程序的諧振點。

最后總結一下，其實這個case是實際產品中并不少見，尤其是一些PCB板很密集的情況下，設計工程師需要對同一組比較重要的信號進行包地。由于空間的限制，他們為了給信號或者其他器件騰出空間，可能會比較摳門的壓縮包地平面的寬度，這樣的包地就需要注意了，如果你們的包地寬度不夠的話，反而會給信號帶來負面的影響哦，可能還不如不包地了呢。