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PCB设计阻抗不连续怎么办?别慌,有解决方法!
作者: 来源: 浏览次数: 日期:2020-5-30 8:49:27

作为PCB设计工程师,大家都知道阻抗要连续。但是,正如罗永浩所说“人生总有几次踩到大便的时候”,PCB设计也总有阻抗不能连续的时候,这时候该怎么办呢?

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关于阻抗

先来澄清几个概念,我们经常会看到阻抗、特性阻抗、瞬时阻抗,严格来讲,他们是有区别的,但是万变不离其宗,它们仍然是阻抗的基本定义:

a)将传输线始端的输入阻抗简称为阻抗;

b)将信号随时遇到的及时阻抗称为瞬时阻抗;

c)如果传输线具有恒定不变的瞬时阻抗,就称之为传输线的特性阻抗。

特性阻抗描述了信号沿传输线传播时所受到的瞬态阻抗,这是影响传输线电路中信号完整性的一个主要因素。

如果没有特殊说明,一般用特性阻抗来统称传输线阻抗。影响特性阻抗的因素有:介电常数、介质厚度、线宽、铜箔厚度。

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阻抗连续类似:

水在一条均匀的水沟里稳定的流动,突然水沟来个转折并且加宽了。

那么水在拐弯的地方就会晃动,并且产生水波传播。

这就是阻抗不匹配导致的结果。

解决阻抗不连续的方法

拐角

RF信号线如果走直角,拐角处的有效线宽会增大,阻抗不连续,引起信号反射。为了减小不连续性,要对拐角进行处理,有两种方法:切角和圆角。圆弧角的半径应足够大,一般来说,要保证:R>3W。如下图所示。

拐角.jpg

大焊盘

当50欧细微带线上有大焊盘时,大焊盘相当于分布电容,破坏了微带线的特性阻抗连续性。可以同时采取两种方法改善:首先将微带线介质变厚,其次将焊盘下方的地平面挖空,都能减小焊盘的分布电容。如下图。

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过孔

过孔是引起RF通道上阻抗不连续性的重要因素之一,过孔的直径、焊盘直径、深度、反焊盘,都会带来变化,造成阻抗不连续性,反射和插入损耗的严重程度。如果信号频率大于1GHz,就要考虑过孔的影响。

过孔.jpg

减小过孔阻抗不连续性的常用方法有:采用无盘工艺、选择出线方式、优化反焊盘直径等。优化反焊盘直径是一种最常用的减小阻抗不连续性的方法。

通孔同轴连接器

与过孔结构类似,通孔同轴连接器也存在阻抗不连续性,所以解决方法与过孔相同。减小通孔同轴连接器阻抗不连续性的常用方法同样是:采用无盘工艺、合适的出线方式、优化反焊盘直径。  

(图文内容由快点PCB整理自网络)

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