PCB设计总有几个阻抗没法连续的地方

1、【Word版本下载可任意编辑】 PCB设计总有几个阻抗没法连续的地方 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。怎么办？ 特性阻抗：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）间由于电场的建立，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，大小为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

2、特性阻抗发生变化，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。 渐变线 一些RF器件封装较小，SMD焊盘宽度可能小至12mils，而RF信号线宽可能达50mils以上，要用渐变线，禁止线宽突变。渐变线如下图，过渡部分的线不宜太长。 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，要对拐角开展处理，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：R3W。如图右所示。 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

3、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。如下列图。 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。信号过孔连接不同层上的传输线。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空隙，以防止到电源和接地层的短路。 过孔的寄生参数 若经过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端各串联一个接地电容，如图1所示。 过孔的等效电路模型从等效电路模型可知，过孔本身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

4、,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奉献，从而减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，就要考虑过孔的影响。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、层叠构造、出线方式等构造尺寸相关，建议每次设计时都要根据具体情况用HFSS和Optimetrics开展优化仿真。当采用参数化模型时，建模过程很简单。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程度 通孔同轴连接器 与过孔构造类似，通孔同轴