PCB板廠，設(shè)計高頻阻抗電路板有哪些特殊方法？在PCB設(shè)計中，總會有阻抗不能連續(xù)的時候。 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，屬于長線傳輸中的概念。在高頻范圍內(nèi)，在信號傳輸過程中，信號邊緣到達(dá)的地方，信號線與參考平面（電源或地平面）之間由于電場的建立，會產(chǎn)生一瞬時電流。

如果傳輸線是各向同性的，那么只要信號在傳輸，就會一直存在電流I，如果信號的輸出電壓為V，則傳輸線在信號傳輸過程中就會等效成一個電阻，大小為 V/I ，將此等效電阻稱為傳輸線的特性阻抗 Z。

信號在傳輸過程中，如果傳輸路徑上的特征阻抗發(fā)生變化，則信號會在阻抗不連續(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。過渡部分的線不宜過長。

[2] 拐角

如果RF信號線走直角，拐角處的有效線寬會增加，阻抗會不連續(xù)，造成信號反射。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，一般來說，保證：R>3W。

【3】大焊盤

當(dāng)50歐姆微帶線上有大焊盤時，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?？梢酝瑫r采取兩種方法同時改善：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】過孔

過孔是鍍在電路板頂層和底層之間的通孔外面的金屬圓柱體。信號過孔連接不同層上的傳輸線。過孔殘樁是過孔上未使用的部分。過孔焊盤是圓環(huán)形墊片，隔離盤是每個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)過嚴(yán)格的物理理論推導(dǎo)和近似分析，過孔的等效電路模型可以是在電感兩端串聯(lián)一個接地電容。

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

過孔的寄生電容會導(dǎo)致信號上升時間延長，傳輸速度減慢，從而降低信號質(zhì)量。同樣，過孔也有寄生電感。在高速數(shù)字PCB中，寄生電感帶來的危害往往大于寄生電容。

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

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

降低過孔阻抗不連續(xù)性的常用方法包括：采用無盤工藝、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)計時根據(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，建模過程很簡單。審核時要求PCB設(shè)計人員提供相應(yīng)的仿真文件。

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

【5】通孔同軸連接器

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

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