Noticias de PCB - Coeficiente de ondas estacionarias y ondas estacionarias - Parámetros

Diseño de PCB de circuitos de microondas ondas estacionarias y coeficientes de ondas estacionarias

1. concepto de ondas estacionarias

Cuando la carga del terminal de la línea de transmisión de PCB es corta, ZL = 0, lo que hace que la amplitud de voltaje de la onda incidente y la onda reflejada sea igual pero la fase opuesta (diferencia Í), lo que hace que las ondas de voltaje del terminal se compensen completamente entre sí y se conviertan en cero. La figura 8 muestra la distribución de las ondas incidente y reflejadas en un cortocircuito de carga.

Como se puede ver en la imagen, con el retraso del tiempo, la onda incidente se mueve de izquierda a derecha. Después del cambio de fase del terminal, se forma una onda reflejada y luego se mueve de derecha a izquierda. Los dos se suman a lo largo de la línea de transmisión de PCB para formar otra forma de distribución de ondas, es decir, ondas estacionarias, como se muestra en la figura 9.

Cuando las ondas estacionadas se forman en la línea de transmisión de pcb, la energía ya no se transmite a lo largo de la línea, como si estuviera "estacionada" en la línea de transmisión de PCB (correspondiente al Estado de la onda viajera). La expresión de onda permanente de la onda de voltaje coseno se puede deducir de la siguiente manera:

U = um (t) sin islaàz de ellos um (t) = 2um sin Ít

Se puede ver que el voltaje se distribuye a lo largo de la línea de transmisión de PCB de acuerdo con la Ley de los armónicos únicos, y su amplitud um (t) cambia con el tiempo, mientras que el nodo (punto en el que el voltaje o la corriente siempre es cero) y el abdomen de onda (punto con el valor máximo), la ley de distribución no sigue el cambio de tiempo, formando así un monoharmonico periódico de pulso.

También se puede ver que las ondas estacionarias actuales tienen la misma Ley de distribución, excepto que los nodos (o nodos inversos) están dislocados en 1 / 4 de longitud de onda, y la distancia entre ellos es un múltiplo entero de 1 / 4 de longitud de onda.

2. coeficiente de onda estacionaria S (también conocido como relación de onda estacionaria de voltaje)

En la práctica, las ondas estacionarias puras mencionadas anteriormente no existen. Debido a la pérdida de la línea de transmisión de pcb, la onda estacionaria siempre es menor que la onda viajera, es decir, ambos ocurren al mismo tiempo. Incluso si la carga coincide exactamente, la desigualdad real (tamaño geométrico) de la línea de transmisión del PCB puede causar una reflexión parcial de la energía para generar ondas estacionarias. En otras palabras, la onda estacionaria real es una onda estacionaria impura superpuesta a la onda viajera.

Las ondas estacionarias puras significan que la amplitud a de la onda incidente es igual a la amplitud B de la onda reflejada, es decir, el coeficiente de reflexión Í = 1 (tenga en cuenta que aquí está el módulo complejo), mientras que las ondas estacionarias no puras significan B < a, Í < 1. Para medir completamente los diversos Estados de onda estacionaria existentes en la línea de transmisión real de pcb, generalmente se miden a través del coeficiente de onda estacionaria de voltaje y el parámetro S.

El parámetro s indica la relación entre el voltaje de ondulación umax de la onda permanente de la línea de transmisión de PCB y el voltaje del nodo umin, es decir, S = umax / umin.

La figura 10 muestra la distribución de la amplitud de la onda estacionaria de voltaje a lo largo de la línea de transmisión del PCB en cualquier caso.

Se puede demostrar: umax = a + b; Umin = a - B

Y se puede exportar S = (1 + ß) / (1 - ß;)

En la fórmula, Í = A / B es el módulo del coeficiente de reflexión, entonces Í; = (s - 1) / (s + 1). Debido a Í = 0 a 1, el parámetro s es un número positivo igual o superior a 1.

Se puede ver que cuando la carga coincide exactamente, Í = 0, S = 1.

A partir de lo anterior, se puede ver que el coeficiente de onda permanente s puede caracterizar completamente el Estado de trabajo de la transmisión de señales de alta frecuencia (especialmente señales de microondas). En el circuito de microondas,

Normalmente S = 1,05 - 3.

Cuando se caracterizan algunos componentes con las características de los parámetros agregados, el parámetro s a veces se llama coeficiente de disipación o dispersión. Tanto la disipación como la dispersión, la causa directa son las ondas estacionarias. Por lo tanto, es más apropiado caracterizar los parámetros S de los componentes utilizando la relación de onda residente de voltaje, ya que la relación de onda residente de voltaje puede ayudar a comprender los conceptos microscópicos en algunos circuitos y combinar líneas de transmisión de PCB en los terminales de entrada y salida para medir sus características.

En resumen, los principios de diseño de PCB de los circuitos de microondas son los siguientes:

La Onda estacionaria es una de las razones fundamentales por las que el circuito real es inestable o no cumple con los requisitos de diseño. El diseño debe garantizar plenamente que el parámetro s esté lo más cerca posible de 1, es decir, cuanto menor sea el parámetro s, mejor (generalmente S = 1,05 - 3).

En la práctica, medir el coeficiente de onda permanente es mucho más simple que medir el coeficiente de reflexión. Por lo tanto, en las técnicas de medición generalmente solo se utilizan coeficientes de onda estacionaria.

. Los cables de tierra o suspensión demasiado largos (incluidas diversas formas como las pequeñas burras producidas por el diseño o procesamiento de pcb) pueden formar fuertes ondas estacionarias, lo que provoca interferencias de radiación.

. las ondas reflejadas excesivas pueden interferir con las fuentes de señal, incluidas las "fuentes" relativas de los enlaces de procesamiento de señales.

Las ondas estacionadas interfieren con la transmisión normal de la señal y reducen la relación señal - ruido.

. El valor del parámetro s depende del coeficiente de reflexión, es decir, depende de las características de la línea de transmisión del PCB y del terminal de carga. Por lo tanto, en el diseño de pcb, no solo se debe considerar plenamente la estructura de las características del rastro, sino también el diseño de coincidencia de la carga del extremo de transmisión de cada rastro de señal. Esta es la base para garantizar la calidad del circuito.

. no revise los parámetros S de los componentes de forma aislada. Debe medirse exhaustivamente en combinación con sus trayectorias de transmisión de señales de entrada y salida, es decir, debe revisarse en combinación con la red de una combinación específica de componentes.

Lo anterior es una introducción a la onda estacionaria y el coeficiente de onda estacionaria del diseño de PCB del Circuito de microondas. El IPCB también está disponible para los fabricantes de PCB y la tecnología de fabricación de pcb.