FB体育官方网站

随着频次的一直增多,掌握印刷通路板(PCB)资料的相位分歧性越来越难。精确展望路线板资料的相位变迁并没有是一项容易或者通例的任务。高频高速PCB的信号相位正在很大水平上起源于由其加工而成的传输线的构造,以及路线板资料的介电常数(Dk)。介质媒人的Dk越低(相似气氛的Dk约为1.0),电波流传得越快。随着Dk的增多,波的流传会变慢,这种景象对于流传信号的相位呼应也会发生反应。当流传介质的Dk发作变迁时,就会发作波形相位变迁,由于较低或者较高的Dk,会使信号正在流传介质中的进度对于应的变快或者减慢。

路线板资料的Dk一般是各向同性的,正在长短、幅度和薄厚(对于应x、y和z轴)三个维度中(3D)均存正在没有同的Dk值。关于某些特别类型的通路设想,没有只需求思忖Dk的差别,还必需思忖到通路的加工打造对于相位的反应。随着PCB任务频次的进步,特别是正在微波和毫米波频次下,相似:如第七代(5G)蜂巢无线通讯网络根底设备设施、电子辅佐公共汽车中的初级司机辅佐零碎(ADAS),相位的稳固性和可展望性将变得越来越主要。

那样终究是什么招致了路线板资料的Dk发作变迁呢?正在某些状况下,PCB上Dk的差别是由资料(相似铜名义毛糙度的变迁)自身惹起的。正在其余一些状况下,PCB的打造工艺也会形成Dk的变迁。于是,顽劣的任务条件(相似较高的任务量度)也会使PCB的Dk发作改观。经过理解资料的特点、打造工艺、任务条件、以至Dk的测试工法,等多范围来钻研PCB的Dk如何变迁。那样能更好天文解、展望PCB的相位变迁,并将其带来的反应最小化。

各向同性是路线板资料的一种主要特点,Dk的特点无比相似于三维数学上的“张量”。三个轴上没有同的Dk值招致了三维时间中电通量和磁场强度的差别。依据通路所用的传输线类型,存正在啮合构造通路的相位能够被资料的各向同性改观,通路的功能起源于相位正在路线板资料上的位置。正常来说,路线板资料的各向同性会随板材的薄厚和任务频次而变迁,Dk值较低的资料各向同性较小。填充的加强资料也会形成这种变迁:与没有玻璃纤维加强的路线板资料相比,存正在玻璃纤维加强的路线板资料一般存正在更大的各向同性。当相位是要害目标,况且PCB的Dk是通路设想建模的一全体时,形容比拟两种资料之间的Dk值该当对准于的是同一度位置轴线上的Dk。如需理解改观路线板资料Dk的多种要素(囊括丈量办法)的更多细致消息,请参看罗杰斯公司的网络研究会“UnderstandHow Circuit Materials and Fabrication Can Affect PCB Dk Variation and PhaseConsistency(理解路线板资料和打造工艺如何反应PCB的Dk变迁和相位的分歧性)”。

深化讨论设想Dk

通路的无效Dk起源于电波正在一定类型传输线中的流传形式。依据传输线的没有同,电波一全体经过PCB的介质资料流传,此外一全体会经过PCB四周的气氛流传。气氛的Dk值(约为1.00)低于任何通路资料,因而,无效Dk值本质上是一度结合Dk值,它由传输线超导体上流传的电波、电解质资料上流传的电波,以及基底四周气氛上流传的电波单独作用而肯定。“设想Dk”就试图需要绝对于“无效Dk”更为适用的Dk,由于“设想Dk”同声思忖了没有同传输线技能、打造办法、导线、以至丈量Dk的实验办法等多范围的分析反应。设想Dk是正在通路方式下对于资料停止测试时提取的Dk,也是正在通路设想和仿真中最适宜运用的Dk值。设想Dk没有是通路的无效Dk,但它是经过对于无效Dk的丈量来肯定的资料Dk,设想Dk能体现通路实正在功能。

关于一定的路线板资料,其设想Dk值能够会由于路线板没有同海域的纤细差别而发作变迁。相似:形成通路导线的铜箔薄厚能够会没有匀称,这就象征着没有同铜厚的中央设想Dk都会没有同,况且由该署超导体构成的通路的相位呼应也会跟着发作变迁。铜箔超导体名义的毛糙水平也会反应设想Dk和相位呼应,较润滑的铜箔(相似拔丝铜)对于设想Dk或者相位呼应的反应要小于毛糙铜箔。

PCB介质资料的没有同薄厚中超导体铜箔名义毛糙度对于设想Dk和通路的相位呼应发生没有同反应。存正在较厚基板的资料常常会遭到铜箔超导体名义毛糙度的反应较小,即便关于名义较为毛糙的铜箔超导体,这时其设想Dk值也更濒临于基板资料的介质Dk。相似,罗杰斯公司6.6 mil的RO4350B?路线板资料,正在8至40GHz时,其均匀设想Dk值为3.96。而关于薄厚为30 mil的同一资料,设想Dk正在相反频次范畴内均匀降落至3.68。当资料基板薄厚再次增多一倍(60 mils)时,设想Dk为3.66,这根本就是这种玻璃纤维加强的层压板的介质固有Dk了。

从下面的举例中能够看出,较厚的介质基板遭到铜箔毛糙度的反应较小,设想Dk值绝对于更低。然而,假如用较厚的路线板来消费加工通路,特别是正在信号跨度较小的毫米波频次下,要维持信号宽度和相位的分歧性就会愈加艰难。较高频次的通路常常更适宜选用较薄的路线板,而这时资料的介质全体对于设想Dk和通路功能反应较小。较薄的PCB基板正在信号消耗和相位功能范围受超导体的反应会更大一些。正在毫米波频次下,就通路资料的设想Dk而言,它们对于超导体特点(如铜箔名义毛糙度)的迟钝性也比拟厚的基板要大一些。

如何取舍传输线通路

正在射频/微波和毫米波频次下,通路设想工事师次要采纳以次多少种通例的传输线技能,相似:微带线、带状线、以及接地共面波导(GCPW)。每种技能都有没有同的设想办法、设想应战、有关劣势。相似,GCPW通路啮合行止的差别将反应通路的设想Dk,关于严密啮合的GCPW通路,以及存正在严密距离的传输线,应用共面啮合海域之间的气氛,能够完成更高效的电磁流传,将消耗降到最低。经过运用较厚的铜超导体,啮合超导体的侧壁更高,啮合海域中应用更多的气氛门路能够最大限制地缩小通路消耗,但更为主要的是了解减小铜超导体薄厚变迁带来的呼应的反应。

许多要素都能够反应给定通路和路线板资料的设想Dk。相似,路线板资料的量度系数Dk(TCDk)某个目标,就是用于权衡任务量度对于设想Dk及功能的反应,较低的TCDk值示意路线板资料对于量度依托性较小。异样,高绝对于湿度(RH)也会增多路线板资料的设想Dk,尤其是关于高吸湿性的资料。路线板资料的特点、通路打造进程、任务条件中的没有肯定要素,都会反应路线板资料的设想Dk。只要理解该署特点,况且正在设想进程中充足思忖该署要素,能力将其反应降到最低。