Resuelve el problema de que la impedancia de diseño de PCB no puede ser continua

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Impedancia característica: también conocida como "impedancia característica", no es una resistencia de corriente directa y es un concepto de transmisión de largo alcance. En el campo de alta frecuencia, durante la transmisión de la señal, se genera una señal y se genera una corriente instantánea entre la línea de señal y el plano de referencia (potencia o plano de tierra) debido al campo eléctrico.

Si la línea de transmisión es isotrópica, siempre que la señal esté en transmisión, siempre hay una corriente I, y si la tensión de salida de la señal es V, durante la transmisión de la señal, la línea de transmisión es equivalente a una resistencia, el tamaño es V / I. Esta resistencia equivalente se denomina impedancia característica Z de la línea de transmisión.

Durante la transmisión de una señal, si la impedancia característica de la ruta de transmisión cambia, la señal se reflejará en el nodo donde la impedancia es discontinua.
Los factores que influyen en la impedancia característica son: constante dieléctrica, espesor dieléctrico, ancho de línea y espesor de la lámina de cobre.

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[1] Línea de gradiente
Algunos dispositivos de RF tienen paquetes más pequeños, los anchos de la almohadilla SMD pueden ser de solo 12 milésimas de pulgada y los anchos de la señal de RF pueden ser de más de 50 milésimas de pulgada. Una línea de degradado se usa para deshabilitar cambios abruptos en el ancho de la línea. La línea de gradiente es como se muestra en la figura, y la línea de la parte de transición no debe ser demasiado larga.



[2] ángulo
Si la línea de señal de RF está en un ángulo recto, el ancho efectivo de la línea en la esquina aumentará y la impedancia será discontinua, causando la reflexión de la señal. Para reducir las discontinuidades, hay dos formas de manejar las esquinas: chaflanes y filetes. El radio del ángulo del arco debe ser lo suficientemente grande. En general, se garantiza que R & gt 3W. Como se muestra a la derecha.


[3] Almohadilla grande
Cuando hay una almohadilla grande en la línea de microstrip de 50 ohmios, la almohadilla grande es equivalente a la capacidad distribuida, que destruye la característica de continuidad de impedancia de la línea de microcinta. Se pueden mejorar dos métodos al mismo tiempo: primero, el medio de la línea de microstrip está engrosado y, por lo tanto, se cava el plano de tierra debajo de la plataforma, lo que puede reducir la capacidad distribuida de la plataforma. Como se muestra abajo.[4 maneras

Una calle es un cilindro de metal que está enchapado fuera de la calle entre las capas superior e inferior de la mesa. Las rutas de señal conectan las líneas de transmisión en diferentes niveles. El talón de vía es la parte no utilizada de la calle. Las almohadillas son almohadillas en forma de anillo que conectan los cables a las líneas de transmisión superior o interna. El disco de aislamiento es un espacio anular en cada plano de potencia o tierra para evitar cortocircuitos en los planos de potencia y tierra.

Parásitos parámetros de las vías.
Después de un riguroso análisis de la teoría física y la aproximación, el modelo del circuito de bucle equivalente se puede modelar como un capacitor en serie en cada extremo del inductor.

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Modelo de circuito pasivo
Desde el modelo de circuito equivalente, el agujero de la calle en sí tiene capacidad parásita para el suelo. Supongamos que el diámetro de la almohadilla inversa es D2, que el diámetro de la almohadilla es D1, que la placa PCB es T y que la constante dieléctrica de la placa es ε, la capacitancia parásita de la trayectoria es similar a:
La capacitancia parásita de la vía puede aumentar el tiempo de aumento de la señal y disminuir la velocidad de transmisión, degradando así la calidad de la señal. Asimismo, las vías también tienen inductancia parásita. En las PCB digitales de alta velocidad, la inductancia parásita suele ser más dañina que la capacitancia parásita.
La inductancia de su serie parásita debilita la contribución del capacitor de bypass, lo que reduce la eficiencia de filtrado de todo el sistema de alimentación. Sea L la inductancia del camino, h la longitud del camino yd el diámetro del agujero central. La inductancia parasitaria de la aproximación vía es aproximada a:
Las vías son uno de los factores importantes que causan la discontinuidad de la impedancia en el canal de RF. Si la frecuencia de la señal es superior a 1 GHz, considere los efectos de Vias.
Los métodos comunes para reducir la discontinuidad de impedancia son: usar un proceso sin disco, seleccionar el modo de salida, optimizar el diámetro de antibloqueo y similares. La optimización del diámetro de los rodamientos es uno de los métodos más comunes para reducir las discontinuidades de impedancia. Debido a que las características de la calle están relacionadas con las dimensiones de la estructura, como la apertura, el pad, el anti-pad, la estructura apilada y el modo de salida, se recomienda que HFSS y Optimizetrics estén optimizados para cada proyecto.
Cuando se usa un modelo paramétrico, el proceso de modelado es simple. En el momento de la revisión, el diseñador de PCB debe proporcionar la documentación de simulación correspondiente.
El diámetro del camino, el diámetro del rodamiento, la profundidad y el cambio de antirrodamiento determinan la discontinuidad de la impedancia, la reflexión y la gravedad de la pérdida de inserción.

[5] A través del conector coaxial.
Similar a la estructura de la calle, el conector coaxial también tiene una discontinuidad de impedancia, por lo que la solución es la misma que la calle. Un método común para reducir la impedancia del conector coaxial del orificio pasante es utilizar un proceso sin disco, un modo de salida adecuado y un diámetro de búfer optimizado.