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高频PCB设计中出现传输线干扰的原因分析

PCB设计中经常会出现不同的诸多干扰,并且,随着频率的提高和PCB板的小型化和低成本化之间的矛盾日益突出,这些干扰越来越多也越来越复杂。在实际的研究中,佩特PCB归纳起来主要有四方面的干扰存在:电源噪声、传输线干扰、耦合电磁干扰(EMI)。本文通过分析高频PCB的传输线干扰问题,结合工作中实践,提出了有效的解决方案。 

在PCB中只可能出现两种传输线:带状线和微波线,传输线最大的问题就是反射,反射会引发出很多问题,例如负载信号将是原信号与回波信号的叠加,增加信号分析的难度;反射会引起回波损耗(回损),其对信号产生的影响与加性噪声干扰产生的影响同样严重: 

(1)信号反射回信号源会增加系统噪声,使接收机更加难以将噪声和信号区分开来; 
 
(2)任何反射信号基本上都会使信号质量降低,都会使输入信号形状上发生变化。大原则上来说,解决的办法主要是阻抗匹配(例如互连阻抗应与系统的阻抗非常匹配)但有时候阻抗的计算比较麻烦,可以参考一些传输线阻抗的计算软件。 

PCB设计中消除传输线干扰的方法如下: 
 
(a)避免传输线的阻抗不连续性。阻抗不连续的点就是传输线突变的点,如直拐角、过孔等,应尽量避免。方法有:避免走线的直拐角,尽可能走45°角或者弧线,大弯角也可以;尽可能少用过孔,因为每个过孔都是阻抗不连续点,如图5所示;外层信号避免通过内层,反之亦然。 

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图5 消除传输线干扰的方法

(b)不要用桩线。因为任何桩线都是噪声源。如果桩线短,可在传输线的末端端接就可以了;如果桩线长,会以主传输线为源,产生很大的反射,使问题复杂化,建议不要使用。 

佩特PCB(www.petpcb.com)有6年以上丰富的PCB生产、电子加工经验,是一家专业的一站式PCB供应商。佩特PCB在上海PCB生产、线路板加工等方面都有丰富经验,经过多年的发展,公司现已成为集“研发、生产、服务”为一体的专业化公司。

本文章由 PTPCB 于2016年06月20日发布在技术分享分类下,
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王先生