L'actualité PCB - L'impédance caractéristique du PCB est - elle liée à la fréquence?

L'impédance caractéristique du PCB est - elle liée à la fréquence?

Lorsque nous faisons référence à l'impédance caractéristique, nous pensons souvent peu à sa relation avec la fréquence. La raison en est que l'impédance caractéristique est une caractéristique assez stable de la ligne de transmission, qui est principalement liée à la structure de la ligne de transmission, c'est - à - dire à la forme de la section. Du point de vue de l'ingénierie, il est raisonnable de considérer l'impédance caractéristique comme une constante. Pour être honnête, après tout ce temps de conception si, je n'ai pas encore rencontré de situation où je dois tenir compte des variations d'impédance caractéristique.

D'une manière générale, ce site Web décrit les processus d'usinage SMT et les problèmes rencontrés dans les cartes PCBA. Maintenant que cette question doit être considérée aujourd'hui, nous examinerons plus en profondeur ce qui se passe réellement avec l'impédance caractéristique. Bien qu'il n'y ait pas beaucoup de valeur d'application d'ingénierie, il aide toujours à comprendre le problème.

L'impédance caractéristique est une grandeur souvent mentionnée dans l'analyse théorique des lignes de transmission. Du point de vue de la ligne de transmission, elle peut être exprimée par la formule suivante: Z0 = âï £ (L / C).

L est l'inductance par unité de longueur de la ligne de transmission et c est la capacité par unité de longueur. À première vue, rien ne semble changer dans cette formule. Mais l'impédance caractéristique est - elle vraiment une constante? Nous utilisons le logiciel Polar pour effectuer des calculs de balayage sur des lignes de transmission à section fixe, avec une plage de fréquence de 100 MHz ~ 10 GHz

En fait, cela implique un problème profond en électromagnétisme. Le coupable est l'inductance! L'inductance est un problème très complexe. Le calcul théorique de l'inductance est très lourd. Les internautes intéressés peuvent chercher des informations pour voir le calcul de l'inductance. Je n'écrirai pas le processus de dérivation détaillé ici. En termes simples, l'inductance d'un fil est composée de deux parties: l'inductance interne du fil et l'inductance externe du fil. Lorsque la fréquence augmente, l'inductance interne du fil diminue, l'inductance externe reste inchangée et l'inductance totale diminue, ce qui entraîne une diminution de l'impédance caractéristique.

Nous savons que la définition de l'inductance se réfère au nombre de spires du flux magnétique autour du courant. L'inductance diminue à mesure que la fréquence diminue et notre intuition nous dit que la distribution du courant dans le fil doit avoir changé. Cela dit, je pense que tous les internautes devraient être libres. Vous devez être familier avec les effets de la peau.

Lorsque la fréquence augmente, le courant se concentre sur la surface du fil, la densité de courant à l'intérieur du fil diminue et, bien sûr, l'inductance diminue. L'essence de l'inductance est le nombre de spires du flux magnétique autour du courant. Notez la phrase "autour du présent". En supposant qu'il y ait des cas extrêmes, le courant à l'intérieur du fil disparaît complètement et tout se concentre sur la surface du conducteur. Bien sûr, les lignes de champ magnétique ne peuvent pas envelopper le courant à l'intérieur et l'inductance interne disparaît. L'inductance totale du fil est réduite et la partie réduite est l'inductance interne du fil. Bien sûr, cette déclaration n'est pas rigoureuse, mais utile pour une compréhension intuitive.

Conclusion: 1. L'impédance caractéristique de la ligne de transmission est en fait liée à la fréquence. À mesure que la fréquence augmente, l'impédance caractéristique diminue, mais se stabilise progressivement.

2. La raison du changement d'impédance caractéristique est que l'inductance par unité de longueur du fil diminue avec l'augmentation de la fréquence.

3. La variation de l'impédance de cette caractéristique est très faible et ses effets ne sont généralement pas pris en compte dans les applications d'ingénierie. Il suffit de savoir qu'il y a une telle chose.

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