Новости PCB - параметр коэффициента стоячей волны и стоячей волны

печатных плат для проектирования микроволновых цепей - стоячая волна и коэффициент стоячей волны

1.Концепция стоячей волны

Когда нагрузка на терминале линии передачи PCB замкнута накоротко, ZL = 0, что делает падающую волну и напряжение отраженной волны равными по амплитуде, но противоположными по фазе (разница Ï), полностью нейтрализовать и обратить на нуль. На рис. 8 показано распределение падающей и отраженной волн при коротком замыкании нагрузки.

Как видно из диаграммы, с течением времени слева направо. После сдвига фаз терминалов образуются отраженные волны, которые затем перемещаются влево. Эти две волны складываются вдоль линии передачи печатной платы, образуя другую форму распространения волн - стоячую волну, как показано на рис. 9.

Когда линия передачи PCB образует стоящую волну, энергия больше не передается по линии, а как бы "стоит" на линии передачи PCB (что соответствует состоянию бегущей волны). Выражение стоячей волны для косинусоидальной волны напряжения может быть выведено в виде:

u=Um(t) Sinβz, где Um(t)=2Um SinÏt

Видно, что напряжение распределяется по линии передачи PCB по закону простых гармоник, а его амплитуда Um(t) меняется со временем, при этом в узле (точке, где напряжение или ток всегда равны нулю) и антиноде (точке с максимальным значением), закон распределения не меняется с течением времени, образуя тем самым периодические пульсирующие простые гармоники.

также можно видеть, что стоячие волны тока имеют один и тот же закон распределения, except that the nodes (or anti-nodes) are misaligned by 1/длина волны 4, расстояние короткого замыкания между двумя двумя/4 wavelength.

2.Коэффициент стоячей волны S (также известный как коэффициент стоячей волны напряжения)

На самом деле эти чисто стоячие волны не существуют. из - за потери линии передачи PCB стоячая волна всегда меньше бегущей волны,то есть происходит одновременно. фактическая неоднородность линии передачи PCB (геометрическая величина) также приводит к частичному отражению энергии и,следовательно,к возникновению стоячих волн даже при полном совпадении нагрузки. То есть реальная стоячая волна представляет собой нечистую стояночную волну, наложенную на бегущую волну.

Чистая стоячая волна означает, что амплитуда падающей волны A равна амплитуде отраженной волны B, То есть коэффициент отражения Ð=1 (обратите внимание - это модуль комплексного числа Ð), а нечистая стоячая волна означает B

Параметр S указывает на соотношение между напряжением на балке Umax и узловым напряжением ummin, а именно S=Umax/Umin

На рисунке 10 показано распределение амплитуд стоячей волны напряжения по линии передачи PCB при любых обстоятельствах.

Это можно доказать: Umax=A+B; Umin=A-B

И можно вывести S=(1+Ð)/(1-Ð)

В формуле Ð=A/B - модуль коэффициента отражения, тогда Ð=(S-1)/(S+1). Поскольку &, S - это параметр, равный или больший, чем.

Видно, что когда нагрузка полностью согласована, "0", S=1.

Коэффициент стоячей волны, S, может полностью характеризовать рабочее состояние передачи высокочастотного сигнала (особенно СВЧ-сигнала). В микроволновых цепях,обычный S = 1.05-3.

При описании некоторых виджетов в Свойствах сосредоточенных параметров, S-параметры иногда называют коэффициентами рассеяния или рассеивания. Рассеяние или рассеяние, непосредственной причиной которого являются стоячие волны.Поэтому для характеристики S-параметров компонентов наиболее целесообразно использовать коэффициент стоячей волны напряжения, поскольку коэффициент стоячей волны напряжения может помочь понять микроконцепции в некоторых схемах и измерить их характеристики совместно с линиями передачи печатной платы на входном и выходном концах.

Вкратце, основы проектирования печатных плат для микроволновых схем выглядят следующим образом:

Стоячая волна является одной из основных причин нестабильности реальной схемы или ее несоответствия проектным требованиям. Проектирование должно полностью обеспечивать, чтобы - параметры были как можно ближе к 1, То есть, чем меньше параметр S, тем лучше (обычно S=1,05-3).

фактически, измерение коэффициента стоячей волны намного проще, чем измерение коэффициента отражения. Поэтому в измерительной технике обычно используются только коэффициенты стоячей волны.

Слишком длинные провода заземления или подвесные провода (включая различные формы, такие как крошечные заусенцы, вызванные проектированием печатной платы или обработкой) могут образовывать сильные стоячие волны, вызывая тем самым помехи для излучения.

Чрезмерное количество отраженных волн будет создавать помехи для источника сигнала (включая относительный "источник" звена обработки сигнала).

нормальная передача сигнала помехами стоячей волны, снижение отношения сигнал - шум.

значение параметра S зависит от коэффициента отражения, то есть зависит от характеристик линии передачи печатной платы и нагрузок зажимов. Поэтому при проектировании печатной платы следует в полной мере учитывать не только структуру характеристик трассы, но и конструкцию согласования нагрузки на конце каждой сигнальной линии. Это является основой для обеспечения качества схемы.

Не проверяйте параметры S отдельных компонентов. Они должны быть всесторонне измерены в сочетании с их входными и выходными трассами передачи сигнала, то есть должны быть исследованы в сочетании с сетью конкретных комбинаций компонентов.

выше описание микроволновой схемы проектирования PCB-стоячая волна и коэффициент стоячей волны. Ipcb также предоставляет производителей печатных плат и технологии производства печатных плат.