PCB板廠，設(shè)計(jì)高頻阻抗電路板有哪些特殊方法？在PCB設(shè)計(jì)中，總會(huì)有阻抗不能連續(xù)的時(shí)候。 那我現(xiàn)在該怎么辦？

特性阻抗：又稱“特征阻抗”，它不是直流電阻，屬于長(zhǎng)線傳輸中的概念。在高頻范圍內(nèi)，在信號(hào)傳輸過(guò)程中，信號(hào)邊緣到達(dá)的地方，信號(hào)線與參考平面（電源或地平面）之間由于電場(chǎng)的建立，會(huì)產(chǎn)生一瞬時(shí)電流。

如果傳輸線是各向同性的，那么只要信號(hào)在傳輸，就會(huì)一直存在電流I，如果信號(hào)的輸出電壓為V，則傳輸線在信號(hào)傳輸過(guò)程中就會(huì)等效成一個(gè)電阻，大小為 V/I ，將此等效電阻稱為傳輸線的特性阻抗 Z。

信號(hào)在傳輸過(guò)程中，如果傳輸路徑上的特征阻抗發(fā)生變化，則信號(hào)會(huì)在阻抗不連續(xù)的節(jié)點(diǎn)發(fā)生反射。

影響特性阻抗的因素有：介電常數(shù)、介質(zhì)厚度、線寬、銅箔厚度。

[1] 漸變線

一些RF器件封裝較小，SMD焊盤寬度可能小到12MILS，而RF信號(hào)線寬可能達(dá)到50MILS甚至更多。必須使用漸變線，禁止線寬突變。過(guò)渡部分的線不宜過(guò)長(zhǎng)。

[2] 拐角

如果RF信號(hào)線走直角，拐角處的有效線寬會(huì)增加，阻抗會(huì)不連續(xù)，造成信號(hào)反射。為了減少不連續(xù)性，要處理拐角，有兩種方法：切角和圓角。圓弧角的半徑要足夠大，一般來(lái)說(shuō)，保證：R>3W。

【3】大焊盤

當(dāng)50歐姆微帶線上有大焊盤時(shí)，大焊盤相當(dāng)于分布電容，破壞了微帶線的特性阻抗連續(xù)性。可以同時(shí)采取兩種方法同時(shí)改善：首先將微帶線介質(zhì)變厚，其次是挖空焊盤下方的地平面，可以降低焊盤的分布電容。

【4】過(guò)孔

過(guò)孔是鍍?cè)陔娐钒屙攲雍偷讓又g的通孔外面的金屬圓柱體。信號(hào)過(guò)孔連接不同層上的傳輸線。過(guò)孔殘樁是過(guò)孔上未使用的部分。過(guò)孔焊盤是圓環(huán)形墊片，隔離盤是每個(gè)電源或接地平面中的環(huán)形間隙，用于防止電源和接地平面短路。

經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的物理理論推導(dǎo)和近似分析，過(guò)孔的等效電路模型可以是在電感兩端串聯(lián)一個(gè)接地電容。

從等效電路模型可知，過(guò)孔本身存在對(duì)地的寄生電容。假設(shè)過(guò)孔反焊盤的直徑為D2，過(guò)孔焊盤的直徑為D1，PCB板的厚度為T，基板的介電常數(shù)為ε，則過(guò)孔的寄生電容為大約：

過(guò)孔的寄生電容會(huì)導(dǎo)致信號(hào)上升時(shí)間延長(zhǎng)，傳輸速度減慢，從而降低信號(hào)質(zhì)量。同樣，過(guò)孔也有寄生電感。在高速數(shù)字PCB中，寄生電感帶來(lái)的危害往往大于寄生電容。

它的寄生串聯(lián)電感會(huì)削弱旁路電容的貢獻(xiàn)，從而削弱整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波效果。假設(shè) L 是過(guò)孔的電感，h 是過(guò)孔的長(zhǎng)度，d 是中心孔的直徑。過(guò)孔的近似寄生電感類似于：

過(guò)孔是導(dǎo)致RF通道阻抗不連續(xù)的重要因素之一。如果信號(hào)頻率大于1GHz，則必須考慮過(guò)孔的影響。

降低過(guò)孔阻抗不連續(xù)性的常用方法包括：采用無(wú)盤工藝、選擇出線方式、優(yōu)化反焊盤直徑。優(yōu)化反焊盤直徑是減少阻抗不連續(xù)性的最常用方法之一。由于過(guò)孔的特性與孔徑、焊盤、反焊盤、疊層結(jié)構(gòu)、布線方式等結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，建議在每次設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況使用HFSS和Optimetrics進(jìn)行優(yōu)化仿真。

使用參數(shù)模型時(shí)，建模過(guò)程很簡(jiǎn)單。審核時(shí)要求PCB設(shè)計(jì)人員提供相應(yīng)的仿真文件。

過(guò)孔直徑、焊盤直徑、深度、反焊盤都會(huì)帶來(lái)變化，導(dǎo)致阻抗不連續(xù)性，反射和插入損耗的嚴(yán)重程度會(huì)受到影響。

【5】通孔同軸連接器

與過(guò)孔結(jié)構(gòu)類似，過(guò)孔同軸連接器也存在阻抗不連續(xù)性，因此解決方法與過(guò)孔相同。 降低通孔同軸連接器阻抗不連續(xù)性的常用方法還有：采用無(wú)盤工藝、合適的出線方式、優(yōu)化反焊盤直徑等。

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