PCB部落格 - 高速PCB板設計中的遮罩方法

傳輸速率 高速PCB 隨著時代的變化，設計和佈線系統也在加速發展, 但這也帶來了新的挑戰——抗干擾能力越來越弱. 這一切都是由於傳輸資訊的頻率較高, 訊號越靈敏, 能量越弱, 囙此佈線系統越來越容易受到干擾. 在一些常見的電子設備中, 例如電腦荧幕, 行动电话, 發動機, 無線電廣播設備, 等., 電纜和設備會干擾其他部件或受到其他干擾源的嚴重干擾.

尤其是當 高速PCB 使用數據網絡, 攔截大量資訊所需的時間明顯少於攔截低速資料傳輸所需的. 數據雙絞線中的雙絞線可以通過其自身的低頻絞合來抵抗外部干擾和對間干擾, but at high frequencies (especially when the frequency exceeds 250MHz), 只有通過絞合和組合才能達到抗干擾的目的, 只有遮罩才能抵抗外部干擾. 高速pcb設計佈線系統在傳輸速率持續加快的同時，帶來了一定程度的抗干擾漏洞. 這是因為資訊傳輸的頻率越高, 訊號的靈敏度越高, 能量越弱. 此時, 佈線系統更容易受到干擾. 電纜和設備可能會干擾其他部件或受到其他干擾源的嚴重干擾, 例如電腦荧幕, 行动电话, 電動機, 無線電中繼設備, 資料傳輸和電力線. 此外, 潜在竊聽者, 網絡犯罪分子和駭客也在新增, 因為它們對UTP電纜資訊傳輸的攔截將造成巨大的破壞和損失. 電纜遮罩的作用類似於法拉第遮罩. 干擾訊號進入遮罩層, 但不進入導體. 因此, 資料傳輸可以無故障運行. 因為遮罩電纜比非遮罩電纜具有更低的輻射發射, 網絡傳輸被封锁. Shielded networks (shielded cables and components) can significantly reduce the radiation level of electromagnetic energy that may be intercepted when entering the surrounding environment. 不同干擾場的遮罩選項主要包括電磁干擾和射頻干擾. Electromagnetic 干擾 (EMI) is 主要地 low-frequency interference. 電動機, 螢光燈和電源線是常見的電磁干擾源. 無線電廣播 frequency interference (RFI) refers to radio frequency interference, mainly 高頻PCBinterference. Radio, 電視廣播, 雷達和其他無線通訊是常見的射頻干擾源. 用於抗電磁干擾, 編織遮罩是最有效的, 因為它具有低的臨界電阻； 對於RF干擾, 箔遮罩是最有效的. 因為編織遮罩取決於波長的變化, 編織遮罩產生的間隙允許高頻訊號自由地進出導體； 對於高頻和低頻混合干擾場, 應採用具有寬帶覆蓋功能的箔片層和編織網的組合遮罩模式. 一般來說, 電網遮罩覆蓋率越高, 遮罩效果越好.

信號完整性：理想情况下, 在一個 PCB板, the signal should be transmitted from the source (Tx) to the load (Rx) undamaged/未摻雜的. 但事實上, 不會發生的. There will be some losses when the signal reaches the load (impedance mismatch, 串音，串音, 衰减，衰减, 反射, switching problems). Signal integrity (SI) is a term used to measure the distortion of these signals in high frequency areas. 信號完整性通過提供實際解決方案幫助預測和理解這些關鍵問題. 高速PCB設計需要將佈線視覺化為傳輸線，而不是簡單的電線. 確定設計中的最高工作頻率有助於確定應視為傳輸線的路由. 如果路由超過約1/頻率波長的10, 它們可以被視為傳輸線. 這些傳輸線需要數位和類比分析. PCB基板：PCB結構中使用的基板資料可能會導致信號完整性問題. Each PCB substrate has a different relative dielectric constant（ ε R) Value. 它確定訊號路由必須視為傳輸線的長度. 當然, 在這種情況下, 設計者需要注意信號完整性威脅. 使用μR值, the designer can evaluate the velocity (V p) and propagation delay (t PD) of signal flow. 這些參數有助於確定應視為傳輸線的電纜長度. 下圖描述了插入損耗如何隨訊號頻率新增. Insertion loss (per inch) is measured for FR-4 (glass epoxy) and 高頻PCB Rogers RO4350B資料. 較高的插入損耗可能導致較大的衰减.