PCB设计总有几个阻抗没法连续的地方

　　各人都知道阻抗要一连，但是，正如罗永浩所说“人生总有频频踩到大便的时候”，PCB线路板设计也总有阻抗不能连续的时候。怎么办？

　　特点阻抗：又称“特征阻抗”，它不是直流电阻，属于长线传输中的概念。在高频范围内，信号传输过程中，信号沿到达的地方，信号线和参考平面（电源或地平面）间由于电场的创建，会产生一个瞬间电流，如果传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就始终存在一个电流I，而如果信号的输出电平为V，在信号传输过程中，传输线就会等效成一个电阻，巨细为V/I，把这个等效的电阻称为传输线的特性阻抗Z。信号在传输的过程中，如果传输路径上的特性阻抗发生厘革，信号就会在阻抗不连续的结点产生反射。影响特性阻抗的因素有：介电常数、介质厚度、线宽、铜箔厚度。
　　【1】渐变线
　　一些RF器件封装较小，SMD焊盘宽度大概小至12mils，而RF信号线宽可能达50mils以上，要用渐变线，克制线宽突变。渐变线如图所示，过渡部门的线不宜太长。

　　【2】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，要对拐角举行处理，有两种方法：切角和圆角。圆弧角的半径应足够大，一般来说，要包管：R>3W。如图右所示。

　　【3】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。可以同时接纳两种方法改善：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。

　　【4】过孔
　　过孔是镀在电路板顶层与底层之间的通孔外的金属圆柱体。信号过孔毗连差别层上的传输线。过孔残桩是过孔上未使用的部分。过孔焊盘是圆环状垫片，它们将过孔连接至顶部或内部传输线。隔离盘是每个电源或接地层内的环形清闲，以防止到电源和接地层的短路。

　　过孔的寄生参数
　　若颠末严格的物理理论推导和近似分析，可以把过孔的等效电路模型为一个电感两头各串联一个接地电容，如图1{京电港论坛}所示。

　　过孔的等效电路模型从等效电路模型可知，过孔自己存在对地的寄生电容，假设过孔反焊盘直径为D2，过孔焊盘的直径为D1，PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于：

　　过孔的寄生电容可以导致信号上升时间延长，传输速度减慢，从而恶化信号质量。同样，过孔同时也存在寄生电感，在高速数字PCB中，寄生电感带来的危害往往大于寄生电容。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，从而削弱整个电源系统的滤波效用。假设L为过孔的电感，h为过孔的长度，d为中心钻孔的直径。过孔近似的寄生电感大小近似于：

　　过孔是引起RF 通道上阻抗不连续性的重要因素之一，如果信号频率大于1GHz，就要思量过孔的影响。减小过孔阻抗不连续性的常用方法有：接纳无盘工艺、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。由于过孔特性与孔径、焊盘、反焊盘、层叠布局、出线方式等结构尺寸相关，发起每次设计时都要根据详细情况用HFSS和Optimetrics进行优化仿真。当采用参数化模型时，建模过程很简朴。在审查时，需要PCB设计人员提供相应的仿真文档。
　　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水平
　　【5】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，所以办理方法与过孔相同。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、符合的出线方式、优化反焊盘直径。

技能资料出处:京电港论坛
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