PCB科技 - 解决PCB設計阻抗不連續性的方法

作為一個 PCB設計 工程師, 每個人都知道阻抗必須是連續的. 然而, 正如羅永浩所說, “在我的生活中，總有我踩到凳子的時候”, 總有阻抗不能連續的時候 PCB設計. 這個時候我該怎麼辦?

關於阻抗

讓我們先澄清幾個概念。 我們經常看到阻抗、特性阻抗和暫態阻抗。 嚴格來說，它們是不同的，但它們總是一樣的。 它們仍然是阻抗的基本定義：

A）傳輸線起始處的輸入阻抗簡稱阻抗；

B）訊號在任何時候遇到的暫態阻抗稱為暫態阻抗；

C）如果傳輸線具有恒定的暫態阻抗，則稱為傳輸線的特性阻抗。

特性阻抗描述了訊號沿傳輸線傳播時所經歷的瞬態阻抗。 這是影響傳輸線電路中信號完整性的主要因素。

如果沒有特殊說明，通常使用特性阻抗來統稱傳輸線阻抗。 影響特性阻抗的因素有：介電常數、介電厚度、線寬和銅箔厚度。

阻抗持續相似：

水在均勻的溝渠中穩定地流動，溝渠突然轉彎並變寬。

然後水會在角落裏搖擺，水波會傳播。

這是阻抗失配的結果。

求解阻抗不連續性的方法

1，轉角

如果射頻訊號線成直角，拐角處的有效線寬將新增，阻抗將不連續，導致訊號反射。 為了减少不連續性，處理角點有兩種方法：倒角和圓角。 一般來說，弧角半徑應足够大，以確保：R>3W。

2、大墊子

當50歐姆微帶線上有大焊盤時，大焊盤相當於分佈電容，這會破壞微帶線特性阻抗的連續性。 同時可以採取兩種方法來改進：第一，加厚微帶線電介質，第二，挖空焊盤下的接地層，這可以减少焊盤的分佈電容。

3, PCB過孔

過孔是導致射頻通道阻抗不連續的重要因素之一。 過孔的直徑、焊盤直徑、深度和反焊盤都會帶來變化，導致阻抗不連續、反射和插入損耗的嚴重性。 如果訊號頻率大於1GHz，則必須考慮過孔的影響。

减少過孔阻抗不連續性的常用方法有：採用無盤工藝、選擇出口方法、優化防焊盤直徑等。 優化防焊盤直徑是减少阻抗不連續性最常用的方法之一。

4, PCB通孔同軸 connector

與PCB通孔結構類似，PCB通孔同軸連接器也具有阻抗不連續性，囙此解決方案與通孔相同。 减少通孔同軸連接器阻抗不連續性的常用方法還有：採用無盤工藝、合適的出口方法和優化防焊盤直徑。