PCB设计中遇到的阻抗不连续问题及解决方法

一站式PCBA智造厂家今天为大家讲讲PCB设计阻抗不连续怎么办?PCB设计阻抗不连续问题的解决方法。大家都知道PCB设计阻抗要连续。但是PCB设计也总有阻抗不能连续的时候。怎么办?下面深圳PCBA公司就为大家讲讲阻抗不能连续的的解决办法。

 

什么是特性阻抗?

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压为 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?

影响特性阻抗的因素有：介电常数、介质厚度、线宽、铜箔厚度。

PCB设计阻抗不连续问题的解决方法

1. 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。

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。

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。

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。

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。

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审核编辑 黄宇