Risolve il problema che l'impedenza di progettazione della PCB non può essere continua
Tutti sanno che l'impedenza dovrebbe essere continua. Quando la progettazione PCB ha sempre un'impedenza che non può essere continua, cosa devo fare?
Cina produttore di PCB doppio lato
Impedenza caratteristica: nota anche come "impedenza caratteristica", non è una resistenza in corrente continua ed è un concetto di trasmissione a lungo raggio. Nel campo delle alte frequenze, durante la trasmissione del segnale, viene generato un segnale e viene generata una corrente istantanea tra la linea del segnale e il piano di riferimento (potenza o piano di terra) a causa del campo elettrico.
Se la linea di trasmissione è isotropa, purché il segnale sia in trasmissione, c'è sempre una corrente I, e se la tensione di uscita del segnale è V, durante la trasmissione del segnale, la linea di trasmissione è equivalente a una resistenza, il la dimensione è V / I. Questa resistenza equivalente è chiamata impedenza caratteristica Z della linea di trasmissione.
Durante la trasmissione di un segnale, se l'impedenza caratteristica del percorso di trasmissione cambia, il segnale sarà riflesso sul nodo in cui l'impedenza è discontinua.
I fattori che influenzano l'impedenza caratteristica sono: costante dielettrica, spessore dielettrico, larghezza della linea e spessore del foglio di rame.
[1] Linea sfumatura
Alcuni dispositivi RF hanno pacchetti più piccoli, le larghezze del pad SMD possono essere solo di 12 mil, e le larghezze del segnale RF possono essere più di 50 mil. Una linea a gradiente viene utilizzata per disabilitare le modifiche improvvise alla larghezza della linea. La linea del gradiente è come mostrato nella figura e la linea di transizione non dovrebbe essere troppo lunga.
[2] angolo
Se la linea del segnale RF è ad angolo retto, la larghezza effettiva della linea nell'angolo aumenterà e l'impedenza sarà discontinua, causando il riflesso del segnale. Per ridurre le discontinuità, ci sono due modi per gestire gli angoli: smussi e raccordi. Il raggio dell'angolo dell'arco dovrebbe essere abbastanza grande. In generale, è garantito che R & gt; 3W. Come mostrato a destra.
[3] Pad grande
Quando c'è un pad grande sulla linea microstrip da 50 ohm, il pad grande è equivalente alla capacità distribuita, che distrugge la caratteristica di continuità dell'impedenza della linea microstrip. Due metodi possono essere migliorati allo stesso tempo: in primo luogo, il mezzo della linea microstrip è ispessito, e quindi viene scavato il piano di terra sotto il pad, che può ridurre la capacità distribuita del pad. Come mostrato di seguito.[4] Via
Una strada è un cilindro di metallo che è placcato fuori dalla strada tra gli strati superiore e inferiore del tavolo. I percorsi del segnale collegano le linee di trasmissione a diversi livelli. Il via stub è la parte inutilizzata della strada. I pad sono pad a forma di anello che collegano i cavi alle linee di trasmissione superiori o interne. Il disco di isolamento è uno spazio anulare in ciascuna potenza o piano di terra per evitare cortocircuiti verso i piani di potenza e di terra.
Parametri parassitari di vias
Dopo un'analisi rigorosa della teoria fisica e dell'approssimazione, il modello del circuito di circuito equivalente può essere modellato come un condensatore serie in serie con ciascuna estremità dell'induttore.
Fornitore di PCB multistrato professionale
Modello di circuito passivo
Dal modello del circuito equivalente, lo stesso buco della strada ha una capacità parassita al suolo. Supponiamo che il diametro del pad inverso sia D2, che il diametro del pad sia D1, che il PCB board sia T, e la costante dielettrica del substrato del pannello sia ε, la capacità parassita del percorso è simile a:
La capacità parassita del percorso può aumentare il tempo di salita del segnale e la velocità di trasmissione rallenta, degradando così la qualità del segnale. Allo stesso modo, i percorsi hanno anche induttanza parassita. Nei PCB digitali ad alta velocità, l'induttanza parassita è spesso più dannosa della capacità parassita.
La sua induttanza serie parassita indebolisce il contributo del condensatore di bypass, che riduce l'efficienza di filtraggio dell'intero sistema di alimentazione. Sia L l'induttanza del modo, h la lunghezza del percorso e d il diametro del foro centrale. L'induttanza parassita dell'approssimazione tramite è approssimativa a:
I Vias sono uno dei fattori importanti che causano la discontinuità di impedenza sul canale RF. Se la frequenza del segnale è superiore a 1 GHz, considerare gli effetti di Vias.
Metodi comuni per ridurre la discontinuità di impedenza sono: utilizzando un processo diskless, selezionando la modalità di uscita, ottimizzando il diametro delle antiserrature e simili. L'ottimizzazione del diametro dell'anti-cuscinetto è uno dei metodi più comuni per ridurre le discontinuità di impedenza. Poiché le caratteristiche della strada sono legate alle dimensioni della struttura come l'apertura, il pad, l'anti-pad, la struttura impilata e la modalità di output, si raccomanda che l'HFSS e Optimizetrics siano ottimizzati per ogni progetto.
Quando si utilizza un modello parametrico, il processo di modellazione è semplice. Al momento della revisione, il progettista di PCB è tenuto a fornire la documentazione di simulazione corrispondente.
Il diametro del percorso, il diametro del cuscinetto, la profondità e il cambiamento anti-cuscinetto, determinano la discontinuità di impedenza, la riflessione e la gravità della perdita di inserzione.
[5] Tramite connettore coassiale
Simile alla struttura stradale, il connettore coassiale via ha anche discontinuità di impedenza, quindi la soluzione è la stessa della strada. Un metodo comune per ridurre l'impedenza del connettore coassiale del foro passante è quello di utilizzare un processo diskless, una modalità di uscita adatta e un diametro del buffer ottimizzato.