在我上一篇专栏中，电源平面的共振，我们了解到，电源地平面对表现出模态共振的两个系列。在本篇专栏中，我们学习薄层板是如何帮助你抑制共振的。

这看似是违反直觉的，通过把电介质做得更薄，让介电常数和介电损耗以及铜平面指数保持相同，我们就能在终端平面对上抑制共振。但是，事实正是如此。要了解它是怎么发生的，我们要回忆一下一个基本的信号完整性表达式，它高速我们互联的衰减取决于阻抗和单位长度的电阻和导电。

在表达式中，A代表分贝，G（f）频率相关的电介质（平行）损耗，R（f）频率相关的导体（系列）损耗；最后，Z₀是互联的特征阻抗。我们假设Z₀大约等于sqrt[L(f)/C(f)]，互联的特征阻抗。图1中简单的等效电路显示了这些参数的相关性。

图1：在匹配终端间损耗传输的等效电路。

R（f）取决于导体的截面尺寸和导电性，但不取决于电介质之间距离。然而，同样的导体，如果我们把它们放得近一些，创造出的电感就会较低，电容就会较高，它们都会降低Z₀的特性阻抗。由于Z₀变小，即使R(f)保持不变，衰减仍会增加，因为R(f)/Z₀比率将上升。那么，对信号完整性不好的（即衰减增加），将有助于我们的电源完整性。通过简单地把平面靠近，我们得到了更高的衰减。衰减提高最终将抑制模态共振。

图2显示了一个带有不同厚度的FR4电介质的100毫米正方形平面对的阻抗图。阻抗的大小显示在中间。注意由于作为电介质变薄了，整个曲线变为更低的阻抗值。在低频率时，高电容降低了阻抗，在高频率时，阻抗变低了，因为平面电感变低了。在串联共振频率中，所有曲线都经历了相同的值，因为它是由导体的损失决定的，当我们使用薄电介质时并没有改变。还要注意到电介质的厚度当电介质的厚度低于0.05毫米时，共振强烈抑制。

图2：带有不同电介质厚度值的正方形阻抗平面对的模拟阻抗值。

你可以在下面列表中找到更多关于薄层压板的数据。第一列资源列表列出了许多商业用薄层板，也显示了不同材质的测试电路板的标准数据。

介电常数和平面尺寸对模态共振的抑制也有效果。在给定的结点厚度下，介电常数越来，抑制模态共振的平面也越大，如下面列出的第二篇论文中的列表。

Additional resources:

1. "Thin and Very Thin Laminates for Power Distribution Applications: What is New in 2004?," DesignCon2004, Santa Clara, California, Feb 2-5, 2004, available at http://www.electrical-integrity.com/.
2. "Impact of PCB Laminate Parameters on Suppressing Modal Resonances," DesignCon2008, Santa Clara, California, February 4-7, 2008, available at http://www.electrical-integrity.com/.


Dr. Istvan Novak is a distinguished engineer at Oracle, working on signal and power integrity designs of mid-range servers and new technology developments. Novak received his M.S. degree from the Technical University of Budapest, Hungary and his Ph.D. degree from the Hungarian Academy of Sciences in 1976 and 1989, respectively. With 25 patents to his name, Novak is co-author of "Frequency-Domain Characterization of Power Distribution Networks." To contact Istvan, click here.