PCB新聞 - 為什麼PCB佈線應儘量避免銳角和直角

如果是射頻線, 如果拐角處是直角, 會有不連續性, 不連續性很容易導致高階模式的產生, 對輻射和導電性有影響. 射頻訊號線（如果為直角）, 拐角處的有效線寬將新增, 阻抗不連續, 引起訊號反射. 最小化不連續性, 角有兩種處理管道：切角和圓角. 弧角的半徑應足够大.

以銳角和直角佈線

在PCB佈線中，通常禁止銳角佈線. 通常避免直角佈線 PCB電路板 佈線幾乎已經成為衡量佈線質量的標準之一. 那麼直角佈線對訊號傳輸有多大影響?

原則上，傳輸線的線寬會因銳角和直角而改變，從而導致阻抗的不連續性。

線寬的變化導致阻抗的變化

當線的等效寬度改變時，訊號會反射。 我們可以看到：

當我們佈線時，如果線寬改變，將導致佈線阻抗的變化。

微帶線？ 它由一條連接到接地平面的導線組成，中間有一個電介質在中間。 如果介電常數、線路寬度及其與地平面的距離可控，則其特性阻抗可控，其程度將在±5%以內。

為什麼PCB佈線應儘量避免銳角和直角

帶狀線

帶狀線是位於兩個導電平面之間電介質中間的銅帶。 如果線路的厚度和寬度、介質的介電常數以及兩層接地層之間的距離是可控的，則線路的特性阻抗是可控的，並且精度在10%以內。

為什麼PCB佈線應儘量避免銳角和直角

如果阻抗不連續，它將反射

銳角差、直角、鈍角、圓角、直線。

為什麼PCB佈線應儘量避免銳角和直角

當驅動器向傳輸線發送訊號時，訊號的幅度取決於電壓、緩衝器的內阻和傳輸線的阻抗。 驅動器處的初始電壓由內阻和線路阻抗之間的部分電壓决定。

為什麼PCB佈線應儘量避免銳角和直角

反射係數？ 其中1ρ或以下1或以下

當ÏЖ=0時，不會發生反射

當Ïh=1（Z 2=–ˆž，開路）時發生全正反射

當Ïh=-1（Z 2=0，短路）時發生全負反射

初始電壓=1.33 V

根據反射係數公式計算後續反射率

根據反射係數公式，基於源阻抗（25歐姆）和傳輸線阻抗（50歐姆），源的反射率為-0.33；

根據終端阻抗（無窮大）和傳輸線阻抗（50歐姆），根據反射係數公式1計算終端的反射率；

根據每個反射的幅度和延遲，我們將其疊加在原始脈衝波形上，從而得到該波形，這就是阻抗失配導致信號完整性差的原因。

由於存在連接、設備引脚、佈線寬度變化、佈線彎曲和通孔，阻抗必須改變。 囙此，反思是不可避免的。

除了反思，還有其他原因嗎？

直角對準對訊號的影響主要體現在3個方面

一是轉角可以等效於輸電線路上的電容性負載，減緩上升時間；

第二，阻抗不連續會引起訊號反射；

第3，直角產生的電磁干擾。

第四，還有一種說法：銳角會在生產過程中造成腐蝕殘留物，這是不容易加工的。 對於當前的PCB處理科技來說，這應該不難，囙此不應將其作為理由。

隨著直角線線寬的新增，該點的阻抗將减小，囙此會出現一定的訊號反射現象。 我們可以根據傳輸線一節中提到的阻抗計算公式計算線寬新增後的等效阻抗，然後根據經驗公式計算反射係數：Ï=（Zs-Z0）/（Zs+Z0），通常直角佈線引起的阻抗變化在7%-20%之間，囙此反射係數約為0.1。 此外，從下圖可以看出，傳輸線的阻抗在W/2線的長度內變化為正常阻抗，然後在W/2後恢復為正常阻抗。 阻抗變化的時間很短，通常在10ps以內。 對於一般的訊號傳輸來說，這種快速而微小的變化幾乎可以忽略不計。

許多人對直角佈線有這樣的理解，認為它很容易發射或接收電磁波並產生電磁干擾，這已成為許多人認為直角佈線不可能的原因之一。 然而，許多實際測試結果表明，直角線不會比直線產生太多電磁干擾。 也許當前儀器的效能、測試水准限制了測試，但至少解釋了一個問題，直角線輻射已經小於儀器本身的測量誤差。

為什麼PCB佈線應儘量避免銳角和直角

一般來說, 直角對齊並不像看起來那麼糟糕. 至少在非射頻和高速應用中, 電容等任何影響, 反射, EMI等. 幾乎沒有反映在TDR測試中. 高速PCB的設計工程師應關注佈局, 權力/地面設計, 佈線設計, 穿孔和其他方面. 當然, 雖然直角對齊的影響不是很嚴重, 這並不意味著我們將來都可以走直角路線, 注重細節是每個工程師必須具備的基本素質, and, 隨著數位電路的飛速發展, PCB工程師的訊號頻率將繼續提高, 至10GHz以上射頻設計場. 這些小直角可能成為高速問題的焦點.