Blogue PCB - Il y a toujours une discontinuité d'impédance dans la conception des PCB.

NouArt. savons tous que l'impédance doit être continue. Mais pendant un certain temps, PCB board Ne peut pas être continu, Que dois - je faire??

Impédance caractéristique: aussi connue sous le nom d '« impédance caractéristique», elle n'est pas une résistance à courant continu et appartient au concept de transmission à long terme. Dans la gamme haute fréquence, un courant instantané se produit entre la ligne de signal et le plan de référence (Plan d'alimentation ou de mise à la terre) en raison de l'établissement d'un champ électrique lorsque le bord du signal est atteint pendant la transmission du signal. Si la ligne de transmission est isotrope, il y aura toujours un courant I tant que le signal est transmis, et si la tension de sortie du signal est V, alors pendant la transmission du signal, la ligne de transmission sera équivalente à une résistance de la taille V / I, qui est appelée l'impédance caractéristique Z de La ligne de transmission. Au cours de la transmission du signal, si l'impédance caractéristique de la trajectoire de transmission change, le signal est réfléchi à un noeud avec une impédance discontinue. Les facteurs qui influencent l'impédance caractéristique sont la constante diélectrique, l'épaisseur diélectrique, la largeur de ligne et l'épaisseur de la Feuille de cuivre.

Gradient

Certains appareils RF sont emballés dans de petits paquets, la largeur du tampon SMD peut être inférieure à 12 mm et la largeur de la ligne du Signal RF peut dépasser 50 mm. Utilisez un gradient pour empêcher les changements soudains de poids de ligne. Comme le montre la figure, la ligne de transition ne doit pas être trop longue.

Coin

Si la ligne de Signal RF fonctionne à angle droit, la largeur effective de la ligne au coin augmentera et l'impédance sera discontinue, ce qui entraînera une réflexion du signal. Pour réduire les discontinuités, il existe deux façons de traiter les coins: le Chanfrein et le filet. Le rayon du coin d'arc doit être suffisamment grand. En général, assurez - vous que: R > 3W.

Grand Doublure

Lorsqu'il y a une grande doublure sur la ligne Microstrip de 50 ohms, la grande doublure équivaut à une capacité distribuée, ce qui détruit la continuité de l'impédance caractéristique de la ligne Microstrip. Deux méthodes d'amélioration peuvent être adoptées simultanément: l'une consiste à épaissir le milieu de la ligne Microstrip, l'autre à vider la couche de sol sous le pad, les deux méthodes peuvent réduire la capacité distribuée du PAD.

Via hole

Un trou de travers est un cylindre métallique plaqué à partir d'un trou de travers entre la couche supérieure et la couche inférieure de la carte de circuit. Les trous de signalisation relient différentes couches de lignes de transmission. Le talon de passage est la partie inutilisée du passage. Un coussin de trou de travers est un coussin annulaire qui relie le trou de travers à la ligne de transmission supérieure ou interne. Les coussins d'isolement sont des espaces annulaires dans chaque plan d'alimentation ou de mise à la terre afin d'éviter les courts - circuits dans les plans d'alimentation et de mise à la terre. Si les paramètres parasitaires de la traversée sont dérivés par une théorie physique stricte et une analyse approximative, le modèle de circuit équivalent de la traversée peut être modélisé comme un condensateur de mise à la terre avec deux extrémités d'inductance connectées en série. Le modèle de circuit équivalent à travers le trou montre que le trou lui - même a une capacité parasitaire au sol. Supposons que le diamètre de la plaque de soudure à travers le trou est D2, le diamètre du trou est D1, l'épaisseur de la plaque de PCB est t, la constante diélectrique du substrat de la plaque est 206µ, la capacité parasitaire à travers le trou est similaire à: la capacité parasitaire à travers le trou provoque un temps de montée du signal plus long et une vitesse de transmission plus lente, Cela détériore la qualité du signal. De même, il y a une inductance parasitaire à travers le trou. Dans les PCB numériques à grande vitesse, l'inductance parasitaire est souvent plus nocive que la capacité parasitaire. L'inductance parasitaire en série affaiblira la contribution du condensateur de dérivation et réduira l'effet de filtrage de l'ensemble du système d'alimentation. Supposons que l est l'inductance à travers le trou, H est la longueur à travers le trou et D est le diamètre du trou central. L'inductance parasitaire approximative à travers le trou est similaire: le trou est l'un des facteurs importants qui conduisent à la discontinuité de l'impédance du canal RF. Si la fréquence du signal est supérieure à 1 GHz, l'effet de travers de trou doit être considéré. Les méthodes courantes pour réduire la discontinuité de l'impédance de passage comprennent l'utilisation d'un procédé sans disque, le choix d'une méthode d'extraction et l'optimisation du diamètre du tampon antistatique. L'optimisation du diamètre du disque de soudage est une méthode courante pour réduire la discontinuité d'impédance. Étant donné que les caractéristiques du trou de travers sont liées au diamètre de l'alésage, au PAD, au PAD, à la structure d'empilement et aux dimensions structurales de la méthode d'extraction, il est recommandé d'optimiser la simulation en utilisant HFSS et optimetrics en fonction des conditions spécifiques de chaque conception. Lorsque vous utilisez un modèle paramétrique, le processus de modélisation est simple. Au cours de l'examen, les concepteurs de PCB ont été invités à fournir les documents de simulation appropriés. Le diamètre du trou de travers, le diamètre de la plaque de soudage, la profondeur et la résistance de la plaque de soudage peuvent changer, ce qui entraîne une impédance discontinue, une réflexion grave et une perte d'insertion.

Connecteur coaxial à travers le trou

Similar to Celui - ci. via structure, Les connecteurs coaxiaux à travers les trous ont également des discontinuités d'impédance, La solution est donc la même que pour les trous de travers. Les méthodes couramment utilisées pour réduire la discontinuité d'impédance des connecteurs coaxiaux à travers les trous sont: l'utilisation d'un processus sans disque, Une méthode d'extraction appropriée, Et optimiser le diamètre du coussin anti - usure on PCB board.