PCB-Neuigkeiten - Warum die einseitige Impedanz auf der Leiterplatte 50 Ohms steuert

Warum die einseitige Impedanz auf dem Leiterplattensteuerung 50 Ohm
Viele Menschen, die neu in der Impedanz sind, werden diese Frage haben. Warum werden übliche einseitige Verdrahtungen auf der Leiterplatte Standardmäßig durch 50-Ohm anstelle von 40-Ohm oder 60-Ohm gesteuert? Dies ist eine scheinbar einfache Frage, die nicht leicht zu beantworten ist. Bevor Sie diesen Artikel schreiben, wir haben auch nach vielen Informationen gesucht. Der bekannteste ist Howard Johnson., Ph.D.Antwort auf diese Frage. Ich glaube, viele Leute haben es gelesen..

Warum ist es schwierig zu antworten? Das Problem der Signalintegrität selbst ist eine Frage von Kompromissen, daher ist der berühmteste Satz in der Branche: "Es hängt davon ab..." Dies ist eine Frage, bei der es keine Standardantwort gibt, und der Wohlwollende sieht das Wohlwollende und der Weise die Weisheit. Heute wird Mr. Expressway diese Frage kurz zusammenfassen, indem er verschiedene Antworten kombiniert. Dies ist auch eine Einführung. Ich hoffe, dass mehr Menschen relevantere Faktoren aus eigener Perspektive zusammenfassen können.

Zunächst einmal, 50 Ohms hat einen gewissen historischen Ursprung, die mit Standardkabeln beginnen muss. Wir alle wissen, dass ein großer Teil der modernen elektronischen Technologie vom Militär abgeleitet wird, und langsam vom militärischen Gebrauch zum zivilen Gebrauch gewechselt. In den frühen Tagen der Mikrowellenanwendung, während des Zweiten Weltkriegs, die Wahl der Impedanz war vollständig abhängig von den Bedürfnissen der Verwendung. Mit dem Fortschritt der Technologie, Impedanzstandards müssen festgelegt werden, um ein Gleichgewicht zwischen Wirtschaftlichkeit und Bequemlichkeit herzustellen. In the United States, Das am häufigsten verwendete Rohr wird durch vorhandene Stäbe und Wasserleitungen verbunden. 51.5-Ohms ist sehr häufig, aber die Adapter/Konverter gesehen und gebraucht sind 50 Ohms bis 51.5-Ohm; es ist eine Lösung für die gemeinsame Armee und Marine. Für diese Probleme, eine Organisation namens JAN gegründet wurde, das später DESC war, das speziell von MIL entwickelt wurde. Nach umfassender Betrachtung, 50 Ohms wurde schließlich ausgewählt, Es wurden spezielle Rohre hergestellt und in verschiedene Kabel umgewandelt. standard. Zur Zeit, die europäische Norm war 60 ohms. Bald danach, unter dem Einfluss von Unternehmen, die die Branche dominieren wie Hewlett-Packard, Auch die Europäer waren gezwungen, sich zu verändern, So wurden 50-Ohms schließlich zum Standard in der Industrie. Es ist eine Konvention geworden, und die Leiterplatte, die mit verschiedenen Kabeln verbunden ist, ist letztlich erforderlich, um die 50-Ohm-Impedanzstandard für Impedanzanpassung.

Zweitens, aus Sicht der Verarbeitung erreichbar, 50-Ohm-Leiterplatte ist bequemer zu erreichen. Aus der vorstehenden Impedanzberechnungsformel, it can be seen that too low impedance requires a wider line width and a thin medium (or a larger dielectric constant), which is more difficult to meet in space for current high-density boards; too high impedance requires a higher Thin line width and thicker dielectric (or smaller dielectric constant) are not conducive to the suppression of EMI and crosstalk. Zur gleichen Zeit, the reliability of processing for multi-layer boards and from the perspective of mass production will be relatively poor; and 50 Ohm's ordinary line width and dielectric thickness (4~6mil) in the environment of commonly used materials meet the design requirements (the impedance calculation in the figure below), und es ist einfach zu verarbeiten, und es ist nicht verwunderlich, dass es langsam zur Standardwahl wird.

Drittens kann aus der Perspektive des Verlustes nach der Grundphysik bewiesen werden, dass der 50-Ohm-Impedanz-Hauteffektverlust der kleinste ist (abgeleitet von Howard Johnson, PhD's Antwort). Im Allgemeinen ist der Hauteffektverlust des Kabels L (in Dezibel) proportional zum gesamten Hauteffektwiderstand R (Einheitslänge) geteilt durch die charakteristische Impedanz Z0. Der gesamte Hautwirkungswiderstand R ist die Summe des Widerstands der Abschirmschicht und des Zwischenleiters. Der Hauteffektwiderstand der Abschirmschicht ist umgekehrt proportional zu ihrem Durchmesser d2 bei hohen Frequenzen. Der Hauteffektwiderstand des Innenleiters des Koaxialkabels ist umgekehrt proportional zu seinem Durchmesser d1 bei hohen Frequenzen. Der Gesamtreihenwiderstand R ist daher proportional zu (1/d2+1/d1). Durch Kombination dieser Faktoren, gegeben d2 und der entsprechenden dielektrischen Konstante Er des Isolationsmaterials, kann die folgende Formel verwendet werden, um den Verlust der Hautwirkung zu minimieren.

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