高速PCB高精度特性阻抗设计

随着微电子技术的快速发展,信号的上升沿越来越快,高速电路产生的传输线效应日趋严重,PCB工程师必须采用基于传输线理论的高速PCB设计技术才能确保电路正常工作.特性阻抗设计是解决高速电路传榆线效应的核心和基础,借助Polar公司的Si9000阻抗计算软件,结合PCB制造商提供的材料参数以及加工工艺对阻抗的影响,可设计出符合自身产品特点的高精度特性阻抗模块.     

PCB信号传输线的特性阻抗控制

针对PCB信号传输线阻抗不匹配所导致的产品辐射发射超标问题,采取了改变D-SUB、LVDS传输线的宽度,并在信号线两侧追加地保护走线等整改措施,使得D-SUB、LVDS满足各自的特性阻抗要求。整改后,产品通过了CISPR 22标准中CLASS B对辐射发射的测试要求。     

高速视频处理系统的信号完整性分析

文中对高速视频处理系统的信号完整性问题进行了研究,通过传输线模型确定了PCB板传输线特性阻抗。并在此基础上,以具体的高速视频处理系统为例,对硬件设计中的信号完整性进行了详细论述,提出了相应的解决方法,同时使用Hyperlynx进行了仿真验证分析。该研究成果可为一般的高速视频处理系统的硬件设计提供参考。     

ECL电路应用设计中传输线控制

现代ECL数字电路信号速率可以高达GHz频率并且上升时间在ps级,在这样的信号速率下,PCB传输线效应成了电路正常工作的制约因素.本篇介绍了ECL集成电路应用设计中传输线的基本操作.     

PCB的特性阻抗与电磁干扰(Ⅰ)

近几年来,电子设备中,特别是通讯(信)设备和超级计算机等的信号传输高频化和高速数字化(逻辑电路)的急速发展,对 PCB 的特性阻抗值的控制,不仅提出了要求,而且其特性阻抗值的控制(精度或偏差)范围越来越小了。因而给 PCB 制造和覆铜箔基材(层压板)生产等提出了更严格的要求,同时,特性阻抗值将成为产品性能的一项重要测试或质控的关键内容和重要指标。为了促进我国 PCB 工业迅速走上能制造有严格控制的特性阻抗值发展需求,我《印制电路信息》主编林金堵同志专门收集了一些资料,并结合多年来生产实践与经验编写了《PCB 的特性阻抗与电磁干扰》一文约3万字。从本期起“特性阻抗”栏目分三次刊出,每次1万字。分次数太多显得时间拖得过久,文章显得较长,但较详细而深入以利于同行业者有个较全面的了解与掌握,对 PCB 生产(特别是有特性阻抗值控制要求,而且会迅速增加之)起到启迪作用。本刊编辑部     

有限元软件ANSYS在传输线特性阻抗计算中的应用

具有复杂截面的传输线的特性阻抗计算一直是领域内的热点问题，尽管已有相关的解析解法，但是当截面形状不规则时，数值方法无疑是更好的选择。本文介绍了如何采用有限元方法(FEM)计算均匀无耗传输线的特性阻抗，着重探讨了如何在大型通用有限元软件ANSYS上实现传输线特性阻抗计算的数值模拟，并以一种TEM传输室的设计计算为例，应用ANSYS软件计算各段结构的截面特性阻抗，指导其各部分结构的确定，从而达到优化TEM传输室各设计参数的目的。测试表明计算的结果与实传输线阻抗值相吻合，这种方法大大的方便了特性阻抗的确定并提高了特性阻抗计算的精度。     

同轴矩形锥传输线的特性阻抗

本文采用三维保角变换将矩形锤区域变换成柱域后求得了对称同轴矩形锥状传输线特性阻抗的上、下限值及用它们均值表示的传输线特性阻抗,为合理设计宽带横电磁波传输室(BTEM Cell)提供了理论依据。     

文献与摘要

向印制板制造者解释阻抗lmPedance for Board Fabrjcator ExPlained 印制板制造者应该知道传输线的微带线的结构,有关阻抗控制是控制什么。本文介绍了这方面的概念,包括阻抗与电阻的区别;电路板中铜导体的电阻、电容、电感的特征;材料的介电常数与介质损耗重要性,及与特性阻抗的关系;传输线和共用传输线的阻抗,微带线的特性阻抗,好的PCB设计师既要布线设计符合阻抗要求,又应使板子便于制造者加工,事实上板子通常50n阻抗正负10%误差,进一步要求阻抗误差控制在正负7%。褪厂An‘11℃,炙。”勺殆日‘左丁几〕汤b余友想/8井4页)有更好高频特…     

硅基微机械微波传输线特性阻抗的数值分析

在相似剖分有限元方法的基础上 ,结合硅基微波共平面传输线的特点 ,采用混合相似剖分技术 ,对这种长度为毫米级的悬浮传输线的特性阻抗进行了数值分析 ,主要讨论了刻蚀工艺的变化对其特性阻抗的影响。     

低损耗微波MEMS共平面波导在低阻硅上的实现

在低阻硅衬底上采用常规CMOS工艺和后处理微机械加工技术实现了微波MEMS共平面波导,并与高阻硅基平面结构共平面波导特性进行了比较.采用混合相似剖分有限元方法设计了一组不同特性阻抗值的传输线,并通过关键的混合腐蚀技术制备了50Ω和1 2 0Ω两种特性阻抗的传输线.由于腐蚀去除了信号线下方导致损耗的低阻硅衬底,使得传输线插入损耗、散射特性等得以改善.实验中,使用矢量网络分析仪分别在微机械加工前后对传输线进行了1GHz到40GHz频段的参数测试,利用多线分析技术对测试结果进行了分析.结果表明在微结构悬浮后共平面波导的损耗特性有了大幅度的降低     

A note on the optimum layout of electronic circuits to minimize theradiated electromagnetic field strength

An optimum layout for minimizing the radiation from a printed circuit board (PCB) is sought. A pair of tracks on a PCB is modeled as a transmission line. The manner in which the characteristic impedance (Z₀) of this transmission line affects the vector potentials of the radiation fields is discussed. Numerical simulation results are presented. A guideline for choosing an optimum layout spacing is provided     

介电常数对PCB板性能影响的四个方面

从应用的角度阐述了介电常数对PCB板在信号传输速度、吸水率、特征阻抗、耐离子迁移性等性能方面的影响以及介电常数的测量方法,重点分析了介电常数是如何影响PCB信号传输速度的,降低介电常数和介电损耗的具体措施,以及离子在电场作用下迁移的原因和应对办法。     

一种无需接地结构的巴伦设计

研究了一种新型的耦合线巴伦结构的设计。该巴伦结构简单,仅包含一对耦合线和一根独立传输线,可在单层PCB板上实现,无需任何接地结构。文中给出了该巴伦的设计公式,并分析了在不同端口阻抗比情况下理想电路的阻抗取值范围。该结构中设计参数灵活,还可以通过改变传输线的阻抗值来调整工作带宽。此外,从设计公式中可看到这种结构也很适合设计具有较大的端口阻抗比的巴伦。文中对设计进行了实物样品加工,其工作频率为1.5GHz。其测试结果与理想电路、三维仿真曲线都很吻合。     

阻抗±5%公差影响因素分析与探讨

如何保证各种信号（特别是高速信号）完整性,如何保证信号传输质量,PCB板控制信号线的特征阻抗匹配成为关键,不严格的阻抗控制,将引发信号传输的失真何信号的反射,导致设计的失败,本文主要针对影响阻抗控制关键因素进行初步分析和研究,为保证信号传输的稳定性,提供控制规范和参考;为业界实现阻抗控制提供一定的参考何借鉴。     

印制电路板微电阻及特性阻抗的精度控制

为调节延时、满足系统时序设计要求,印制电路板一般设计有长度相对较长的蛇形走线,并精确地规定了印制导线的允许电阻;同时,随着电路信号传输高速化的迅速发展,要求PCB在高速信号传输中保持信号稳定的要求日趋严格;这就要求所使用PCB的倍号线的微电阻及特性阻抗控制精度化的提高。这种更为严格的精确化控制是对PCB厂的极大挑战,为此,文章针对如何精确控制印制电路微电阻及特性阻抗方面进行了探讨,希望能对PCB制造业同行有所帮助。     

影响多层HDI板特性阻抗的其它因素

本文分析了影响多层HDI板特性阻抗的其它因素,重点讨论了针对多层HDI板计算PCB带状线的特性阻抗及如何在设计中规避PCB加工所带来的负面影响。     

相邻层走线的阻抗设计

阻抗设计是高速PCB设计的一个重要组成部分。文章在简要介绍了传输线的阻抗计算原理的基础上,针对相邻层都有走线的情况,通过阻抗计算软件得出了叠层设计对阻抗影响的趋势规律。并在此基础上,设计了阻抗测试板,针对阻抗测试结果得出了相邻层的走线要符合阻抗匹配的设计规则。依据这些结论,就能够保证相邻层的走线阻抗符合设计值,因此对相邻层走线的阻抗设计有很好的指导性。     

Enhanced through-reflect-line characterization of two-portmeasuring systems using free-space capacitance calculation

A through-reflect-line (TRL) calibration procedure is presented wherein the free-space capacitance and propagation factor of the line standard are used to determine the complex, frequency-dependent characteristic line impedance. The impedance is used in the conventional TRL, so the method is designated the ETRL (enhanced TRL) method. The method is applied to measurement of a microstrip via. The results show that the PCB via model used needs to be modified at frequencies above 2 GHz