一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法、系统及板卡与流程

本发明涉及板卡设计领域，特别是涉及一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法、系统及板卡。

背景技术：

目前，板卡包含若干个设有用于传输电信号的信号线的信号层，每个信号层的上下层面各设有一个参考层，如图1所示，这两个参考层的作用是为二者之间的信号层上传输的信号提供返回路径。在板卡设计时，要求返回路径的宽度要大于一定倍数的信号线的宽度，但是，板卡的尺寸受限于预安装机箱的结构限制，导致板卡的信号层上有些信号线需设于靠近板卡边缘的位置，很可能导致这些信号线的返回路径不完整，从而影响信号线的阻抗，增加线路的损耗。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法、系统及板卡，可根据板卡上信号线的回流路径信息找到返回路径缺失的目标信号线，并根据目标信号线的实际阻抗值对目标信号线进行返回路径补偿，以使目标信号线的实际阻抗值趋近于预设标准阻抗值，即目标信号线的返回路径补偿完整，从而降低线路损耗。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法，包括：

在板卡完成布线后，获取所述板卡的信号层上靠近板卡边缘的信号线的回流路径信息；

根据所述信号线的回流路径信息确定返回路径缺失的目标信号线；

检测所述目标信号线的实际阻抗值，并求取所述实际阻抗值与预设标准阻抗值的差值；

根据所述差值确定所述目标信号线的返回路径补偿量，以根据所述返回路径补偿量对所述目标信号线进行返回路径补偿，直至所述差值降低至允许范围内。

优选地，所述信号线的回流路径信息包括：所述信号线与其最靠近的板卡边缘之间的直线距离、最靠近所述信号线的参考层的厚度；

相应的，所述根据所述信号线的回流路径信息确定返回路径缺失的目标信号线的过程，包括：

根据所述信号线对应的直线距离和厚度，判断所述直线距离是否小于预设倍数的厚度；

若是，则确定所述信号线为返回路径缺失的目标信号线；

若否，则确定所述信号线的返回路径完整。

优选地，所述根据所述返回路径补偿量对所述目标信号线进行返回路径补偿的过程，包括：

根据所述返回路径补偿量，在所述目标信号线所在的信号层上对所述目标信号线进行返回路径补偿。

优选地，所述在所述目标信号线所在的信号层上对所述目标信号线进行返回路径补偿的过程，包括：

在所述目标信号线所在的信号层上增设gnd属性走线，以对所述目标信号线进行返回路径补偿。

优选地，所述补偿方法还包括：

在对所述目标信号线进行返回路径补偿后，根据所述目标信号线此情况下的阻抗仿真情况生成阻抗曲线；

控制显示器显示所述阻抗曲线。

优选地，所述补偿方法还包括：

在对所述目标信号线进行返回路径补偿后，根据所述目标信号线此情况下的插损仿真情况生成插损曲线；

控制所述显示器显示所述插损曲线。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种板卡边缘走线返回路径的补偿系统，包括：

获取模块，用于在板卡完成布线后，获取所述板卡的信号层上靠近板卡边缘的信号线的回流路径信息；

确定模块，用于根据所述信号线的回流路径信息确定返回路径缺失的目标信号线；

求取模块，用于检测所述目标信号线的实际阻抗值，并求取所述实际阻抗值与预设标准阻抗值的差值；

补偿模块，用于根据所述差值确定所述目标信号线的返回路径补偿量，以根据所述返回路径补偿量对所述目标信号线进行返回路径补偿，直至所述差值降低至允许范围内。

优选地，所述信号线的回流路径信息包括：所述信号线与其最靠近的板卡边缘之间的直线距离、最靠近所述信号线的参考层的厚度；

相应的，所述确定模块具体用于根据所述信号线对应的直线距离和厚度，判断所述直线距离是否小于预设倍数的厚度；若是，则确定所述信号线为返回路径缺失的目标信号线；若否，则确定所述信号线的返回路径完整。

优选地，所述补偿系统还包括：

显示模块，用于在对所述目标信号线进行返回路径补偿后，根据所述目标信号线此情况下的阻抗仿真情况生成阻抗曲线，并控制显示器显示所述阻抗曲线。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种板卡，包括：

设有信号线的信号层；

设于所述信号层的上层面的上参考层；

设于所述信号层的下层面的下参考层；

补偿结构，用于补偿返回路径缺失的信号线的返回路径；其中，所述补偿结构采用上述任一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法得到。

本发明提供了一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法，可根据板卡上信号线的回流路径信息找到返回路径缺失的目标信号线，并在返回路径缺失对目标信号线的阻抗有一定影响的原理下，根据目标信号线的实际阻抗值对目标信号线进行返回路径补偿，以使目标信号线的实际阻抗值趋近于预设标准阻抗值，即目标信号线的返回路径补偿完整，从而降低线路损耗。

本发明还提供了一种板卡边缘走线返回路径的补偿系统及板卡，与上述补偿方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种板卡的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种信号线补偿前后的阻抗曲线对比图；

图4为本发明实施例提供的一种信号线补偿前后的插损曲线对比图；

图5为本发明实施例提供的一种板卡边缘走线返回路径的补偿系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法、系统及板卡，可根据板卡上信号线的回流路径信息找到返回路径缺失的目标信号线，并根据目标信号线的实际阻抗值对目标信号线进行返回路径补偿，以使目标信号线的实际阻抗值趋近于预设标准阻抗值，即目标信号线的返回路径补偿完整，从而降低线路损耗。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法的流程图。

该板卡边缘走线返回路径的补偿方法包括：

步骤s1：在板卡完成布线后，获取板卡的信号层上靠近板卡边缘的信号线的回流路径信息。

具体地，根据线路复杂度设计板卡的层数，然后根据预设板卡厚度设计板卡每层的厚度，最终完成板卡的布线设计。考虑到板卡边缘走线容易产生返回路径不完整的问题，所以本申请在板卡完成布线后，获取板卡的信号层上靠近板卡边缘的信号线的回流路径信息，以为后续判断边缘信号线的返回路径是否完整打下基础。

步骤s2：根据信号线的回流路径信息确定返回路径缺失的目标信号线。

具体地，由于信号线的回流路径信息可表征信号线的返回路径的完整性，所以本申请可根据信号线的回流路径信息，从这些信号线中找出返回路径缺失的信号线，称为目标信号线。

步骤s3：检测目标信号线的实际阻抗值，并求取实际阻抗值与预设标准阻抗值的差值。

需要说明的是，本申请的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。

具体地，考虑到目标信号线的返回路径缺失会影响目标信号线的阻抗值，使目标信号线的阻抗值偏离在完整返回路径下的信号线的阻抗值，所以本申请采用目标信号线的阻抗值判定目标信号线的返回路径是否补偿完整。

基于此，本申请提前将在完整返回路径下的信号线的阻抗值作为标准阻抗值。在步骤s2确定返回路径缺失的目标信号线后，检测目标信号线的实际阻抗值，可以理解的是，目标信号线的补偿目标是：目标信号线的实际阻抗值尽可能趋近于标准阻抗值，所以本申请求取目标信号线的实际阻抗值与标准阻抗值的差值，以为后续补偿目标信号线的返回路径打下基础。

步骤s4：根据差值确定目标信号线的返回路径补偿量，以根据返回路径补偿量对目标信号线进行返回路径补偿，直至差值降低至允许范围内。

具体地，本申请根据目标信号线的实际阻抗值与标准阻抗值的差值，确定目标信号线的返回路径补偿量，然后根据目标信号线的返回路径补偿量对目标信号线进行返回路径补偿。在目标信号线进行一次返回路径补偿后，再次检测目标信号线的实际阻抗值，并求取目标信号线的实际阻抗值与标准阻抗值的差值，然后根据目标信号线的实际阻抗值与标准阻抗值的差值对目标信号线进行二次返回路径补偿，直至差值降低至允许范围内才停止对目标信号线进行返回路径补偿，认为此情况下目标信号线的返回路径得以补偿完整，从而降低线路损耗。

本发明提供了一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法，可根据板卡上信号线的回流路径信息找到返回路径缺失的目标信号线，并在返回路径缺失对目标信号线的阻抗有一定影响的原理下，根据目标信号线的实际阻抗值对目标信号线进行返回路径补偿，以使目标信号线的实际阻抗值趋近于预设标准阻抗值，即目标信号线的返回路径补偿完整，从而降低线路损耗。

在上述实施例的基础上：

作为一种可选的实施例，信号线的回流路径信息包括：信号线与其最靠近的板卡边缘之间的直线距离、最靠近信号线的参考层的厚度；

相应的，根据信号线的回流路径信息确定返回路径缺失的目标信号线的过程，包括：

根据信号线对应的直线距离和厚度，判断直线距离是否小于预设倍数的厚度；

若是，则确定信号线为返回路径缺失的目标信号线；

若否，则确定信号线的返回路径完整。

具体地，本申请的信号线的回流路径信息包括：信号线与其最靠近的板卡边缘之间的直线距离x、最靠近信号线的参考层的厚度y。对于任一信号线来说，均对应一个直线距离x和厚度y，若直线距离x＜预设倍数*厚度y，则认为该信号线的返回路径不完整；否则，则认为该信号线的返回路径完整。

基于此，本申请在步骤s1获取板卡的信号层上靠近板卡边缘的信号线的回流路径信息之后，判断每个信号线对应的直线距离是否小于其对应的预设倍数的厚度(一般选用3～6倍的厚度)，若是，则确定此信号线的返回路径缺失，即将此信号线作为需返回路径补偿的目标信号线；若否，则确定信号线的返回路径完整。

作为一种可选的实施例，根据返回路径补偿量对目标信号线进行返回路径补偿的过程，包括：

根据返回路径补偿量，在目标信号线所在的信号层上对目标信号线进行返回路径补偿。

具体地，本申请可在目标信号线所在的信号层上对目标信号线进行返回路径补偿，即通过在同层补偿返回路径的方式解决目标信号线的上下参考层返回路径缺失的问题。

作为一种可选的实施例，在目标信号线所在的信号层上对目标信号线进行返回路径补偿的过程，包括：

在目标信号线所在的信号层上增设gnd属性走线，以对目标信号线进行返回路径补偿。

具体地，板卡上信号在传输时，信号的流向是从驱动芯片沿传输线到负载，再由负载沿着地通过最短路径返回驱动芯片端，这个在地上返回信号的最短路径即为信号回流路径。

根据上述信号传输理论，在板卡内gnd属性的层面为所有信号的返回路径，因此，本申请可以在目标信号线所在的信号层上增设gnd属性走线，以补偿目标信号线的上下参考层返回路径缺失的部分。

作为一种可选的实施例，补偿方法还包括：

在对目标信号线进行返回路径补偿后，根据目标信号线此情况下的阻抗仿真情况生成阻抗曲线；

控制显示器显示阻抗曲线。

进一步地，本申请在对目标信号线进行返回路径补偿后，还可对目标信号线此情况下的阻抗进行仿真，以得到目标信号线在返回路径补偿后的阻抗曲线，然后控制显示器显示此阻抗曲线，供设计人员查看。当然，本申请在对目标信号线进行返回路径补偿前，同样可对目标信号线此情况下的阻抗进行仿真，以得到目标信号线在返回路径补偿前的阻抗曲线，然后控制显示器显示此阻抗曲线，供设计人员对比目标信号线补偿前后的阻抗曲线。

请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种信号线补偿前后的阻抗曲线对比图。图3中，位于最上方的曲线表示目标信号线在返回路径补偿前的阻抗曲线；位于下方的三条曲线分别表示目标信号线在三种不同返回路径补偿后的阻抗曲线。标准阻抗值为85欧姆，在m1时间点，目标信号线在返回路径补偿前的阻抗值处于88欧姆左右，偏离标准阻抗值；在三种不同返回路径补偿后，目标信号线的阻抗值均降低至85欧姆左右，趋近于标准阻抗值。

作为一种可选的实施例，补偿方法还包括：

在对目标信号线进行返回路径补偿后，根据目标信号线此情况下的插损仿真情况生成插损曲线；

控制显示器显示插损曲线。

进一步地，本申请在对目标信号线进行返回路径补偿后，还可对目标信号线此情况下的插损进行仿真，以得到目标信号线在返回路径补偿后的插损曲线，然后控制显示器显示此插损曲线，供设计人员查看。当然，本申请在对目标信号线进行返回路径补偿前，同样可对目标信号线此情况下的插损进行仿真，以得到目标信号线在返回路径补偿前的插损曲线，然后控制显示器显示此插损曲线，供设计人员对比目标信号线补偿前后的插损曲线。

请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种信号线补偿前后的插损曲线对比图。图4中，位于下方的曲线表示目标信号线在返回路径补偿前的阻抗曲线；位于上方的曲线表示目标信号线在返回路径补偿后的阻抗曲线。可见，目标信号线在返回路径补偿后，插损有明显改善。

请参照图5，图5为本发明实施例提供的一种板卡边缘走线返回路径的补偿系统的结构示意图。

该板卡边缘走线返回路径的补偿系统包括：

获取模块1，用于在板卡完成布线后，获取板卡的信号层上靠近板卡边缘的信号线的回流路径信息；

确定模块2，用于根据信号线的回流路径信息确定返回路径缺失的目标信号线；

求取模块3，用于检测目标信号线的实际阻抗值，并求取实际阻抗值与预设标准阻抗值的差值；

补偿模块4，用于根据差值确定目标信号线的返回路径补偿量，以根据返回路径补偿量对目标信号线进行返回路径补偿，直至差值降低至允许范围内。

作为一种可选的实施例，信号线的回流路径信息包括：信号线与其最靠近的板卡边缘之间的直线距离、最靠近信号线的参考层的厚度；

相应的，确定模块2具体用于根据信号线对应的直线距离和厚度，判断直线距离是否小于预设倍数的厚度；若是，则确定信号线为返回路径缺失的目标信号线；若否，则确定信号线的返回路径完整。

作为一种可选的实施例，补偿系统还包括：

显示模块，用于在对目标信号线进行返回路径补偿后，根据目标信号线此情况下的阻抗仿真情况生成阻抗曲线，并控制显示器显示阻抗曲线。

本申请提供的补偿系统的介绍请参考上述补偿方法的实施例，本申请在此不再赘述。

本申请还提供了一种板卡，包括：

设有信号线的信号层；

设于信号层的上层面的上参考层；

设于信号层的下层面的下参考层；

补偿结构，用于补偿返回路径缺失的信号线的返回路径；其中，补偿结构采用上述任一种板卡边缘走线返回路径的补偿方法得到。

本申请提供的板卡的介绍请参考上述补偿方法的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。