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PCB设计阻抗不连续,有解决办法了
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最后发布于 2020-07-31    阅读数 1154

作为PCB设计工程师,大家都知道阻抗要连续。但是,正如罗永浩所说“人生总有几次踩到大便的时候”,PCB设计也总有阻抗不能连续的时候,这时候该怎么办呢?

关于阻抗

  先来澄清几个概念,我们经常会看到阻抗、特性阻抗、瞬时阻抗,严格来讲,他们是有区别的,但是万变不离其宗,它们仍然是阻抗的基本定义:

  a)将传输线始端的输入阻抗简称为阻抗;

  b)将信号随时遇到的及时阻抗称为瞬时阻抗;

  c)如果传输线具有恒定不变的瞬时阻抗,就称之为传输线的特性阻抗。

  特性阻抗描述了信号沿传输线传播时所受到的瞬态阻抗,这是影响传输线电路中信号完整性的一个主要因素。

  如果没有特殊说明,一般用特性阻抗来统称传输线阻抗。影响特性阻抗的因素有:介电常数、介质厚度、线宽、铜箔厚度。

 阻抗连续类似:

  水在一条均匀的水沟里稳定的流动,突然水沟来个转折并且加宽了。

  那么水在拐弯的地方就会晃动,并且产生水波传播。

  这就是阻抗不匹配导致的结果。

  解决阻抗不连续的方法

  1、拐角

  RF信号线如果走直角,拐角处的有效线宽会增大,阻抗不连续,引起信号反射。为了减小不连续性,要对拐角进行处理,有两种方法:切角和圆角。圆弧角的半径应足够大,一般来说,要保证:R>3W。如下图所示。

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 2、大焊盘

  当50欧细微带线上有大焊盘时,大焊盘相当于分布电容,破坏了微带线的特性阻抗连续性。可以同时采取两种方法改善:首先将微带线介质变厚,其次将焊盘下方的地平面挖空,都能减小焊盘的分布电容。

 3、过孔

  过孔是引起RF通道上阻抗不连续性的重要因素之一,过孔的直径、焊盘直径、深度、反焊盘,都会带来变化,造成阻抗不连续性,反射和插入损耗的严重程度。如果信号频率大于1GHz,就要考虑过孔的影响。

减小过孔阻抗不连续性的常用方法有:采用无盘工艺、选择出线方式、优化反焊盘直径等。优化反焊盘直径是一种最常用的减小阻抗不连续性的方法。

 4、通孔同轴连接器

 与过孔结构类似,通孔同轴连接器也存在阻抗不连续性,所以解决方法与过孔相同。减小通孔同轴连接器阻抗不连续性的常用方法同样是:采用无盘工艺、合适的出线方式、优化反焊盘直径。

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