PCB設計インピーダンスが連続的にならないという問題を解決
インピーダンスは連続的であるべきだと誰もが知っています。 PCB設計のインピーダンスが常に連続的にならない場合、どうすればいいですか。
特性インピーダンス：「特性インピーダンス」とも呼ばれ、直流抵抗ではなく、長距離伝送の概念です。高周波領域では、信号伝送中に信号が発生し、電界により信号線と基準面（電源面またはグランド面）との間に瞬時電流が発生する。
伝送線路が等方性である場合、信号が伝送中である限り、常に電流Ｉが存在し、信号の伝送中に信号の出力電圧がＶである場合、伝送線路は抵抗と等価である。この等価抵抗は伝送線路のZ特性インピーダンスと呼ばれます。
信号の伝送中に伝送路の特性インピーダンスが変化すると、信号はインピーダンスが不連続なノードに反映されます。
特性インピーダンスに影響を与える要因は、誘電率、誘電体の厚さ、線幅、銅板の厚さです。
[1]グラデーションライン
いくつかのＲＦ装置はより小さなパケットを有し、ＳＭＤパッドの幅はわずか１２ミルであり得、そしてＲＦ信号の幅は５０ミルよりも大きくあり得る。グラデーションラインは、線幅の急激な変化を無効にするために使用されます。グラジエントラインは図に示すとおりであり、トランジション部分のラインは長すぎないようにします。
[2]角度
RF信号ラインが直角の場合、コーナーのラインの有効幅が広がり、インピーダンスが不連続になり、信号が反射します。不連続性を減らすには、角を処理する方法が2つあります。面取りとフィレットです。円弧角の半径は十分に大きくなければなりません。一般に、R& Aが保証されていることが保証されています。 gt; 3W右図のように
[3]大パッド
５０オームマイクロストリップライン上に大きなパッドがあるとき、その大きなパッドは分布容量と等価であり、それはマイクロストリップラインのインピーダンス連続性特性を破壊する。 2つの方法を同時に改善することができます。1つはマイクロストリップラインの媒体が太くなるため、パッドの下のグランドプレーンが掘られるため、パッドの分布容量が減少することです。以下の通り[4]方法
ストリートは、テーブルの上層と下層の間でストリートの外側にメッキされた金属製のシリンダーです。信号経路は伝送線路を異なるレベルで接続する。ビアスタブは通りの未使用部分です。パッドは、ケーブルを上部伝送線路または内部伝送線路に接続するリング状のパッドです。絶縁ディスクは、電源プレーンまたはグランドプレーンへの短絡を防ぐために、各電源プレーンまたはグランドプレーン内の環状のスペースです。
ビアの寄生パラメータ
物理理論と近似を厳密に解析した後、等価ループ回路のモデルは、インダクタの両端に直列の直列コンデンサとしてモデル化できます。
受動回路モデル
等価回路モデルから、ストリートホール自体はグランドに対して寄生容量を持っています。反転パッドの直径がD2、パッドの直径がD1、PCB基板のT、基板基板の誘電率がεの場合、パスの寄生容量は次のようになります。
経路の寄生容量は、信号の立ち上がり時間と伝送速度を遅くするため、信号品質を低下させる可能性があります。同様に、経路も寄生インダクタンスを持っています。高速デジタルPCBでは、寄生インダクタンスはしばしば寄生容量よりも有害です。
その寄生直列インダクタンスは、バイパスコンデンサの寄与を弱め、それが給電システム全体のフィルタリング効率を低下させます。経路のインダクタンスをL、経路の長さをh、中央の穴の直径をdとします。近似ビアの寄生インダクタンスは、次の値に近似します。
ビアは、RFチャネルでインピーダンスの不連続性を引き起こす重要な要素の1つです。信号周波数が1 GHzを超える場合は、ビアの影響を考慮してください。
インピーダンス不連続性を低減するための一般的な方法は、ディスクレスプロセスを使用すること、出力モードを選択すること、アンチロック直径を最適化することなどである。抗ベアリングの直径を最適化することは、インピーダンスの不連続性を減らすための最も一般的な方法の1つです。道路の特性は、開口部、パッド、アンチパッド、積層構造、および出力モードなどの構造の寸法に関連しているため、HFSSおよびOptimizetricsはプロジェクトごとに最適化することをお勧めします。
パラメトリックモデルを使用する場合、モデリングプロセスは簡単です。レビュー時には、PCB設計者は対応するシミュレーション文書を提供する必要があります。
ウェイの直径、ベアリングの直径、深さ、そしてベアリングの反りの変化によって、挿入損失のインピーダンスの不連続性、反射および重力が決まります。
[5]スルー同軸コネクタ
ストリート構造と同様に、同軸コネクタビアもインピーダンスの不連続性を持っているため、解決策はストリートと同じです。スルーホールの同軸コネクタのインピーダンスを低減するための一般的な方法は、ディスクレスプロセス、適切な出力モード、および最適化されたバッファ直径を使用することです。