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  • 来自群友的疑难杂症(加杨老师V信:PCB206 可入群):射频阻抗是用共面参考模型还是平面参考模型?PCB共面阻抗是怎么控的? 答:两者都可以,具体看设计情况,一般能用平面参考满足要求就不要去用共面阻抗去满足...

    来自群友的疑难杂症(加杨老师V信:PCB206 可入群):射频阻抗是用共面参考模型还是平面参考模型?PCB共面阻抗是怎么控的?

    答:两者都可以,具体看设计情况,一般能用平面参考满足要求就不要去用共面阻抗去满足要求。

    很多设计师清楚的知道射频要进行50欧姆阻抗的控制,但很多情况不知道用哪种参考模型?在共面和平面隔层参考中犹豫不决,这里杨老师就进行较为详细的阐述,希望大家能一起交流探讨下

    第一点:当平面参考满足不了设计时,我们选择共面阻抗控制。

    首先来说说两层板的射频阻抗控制,按常规1.2MM,1.6MM,2MM去计算的话,你会发现合适理想的线宽会达不到阻抗的要求,要满足达到要求的50欧姆阻抗控制 则线宽非常的宽,设计中基本不太可能实现,感兴趣的群友可以用SI9000去验证下。这个时候共面阻抗就相当有必要了,它可以完美的解决阻抗控制和线宽之间的协调关系,从而实现信号完好的传输,我们也可以从很多RF芯片的推荐设计中看到这一种模型

    图片

    第二点:平面参考可以满足射频50欧姆阻抗控制,但是微带线中还有其他不同线宽阻抗线要求时,这个时候射频50欧姆仍然需要用到共面阻抗。这里最典型的就是四层板。

    比如既有DDR,又有RF射频信号的四层板。射频信号一般会走表层,做隔层参考即是参考第三层POWER03,那么在计算阻抗时射频信号距离其参考层很大,算出来的线宽都超过100mil  显然不符合设计。这个时候群友提出了不做隔层参考  将表层和第二层的间距调整至10mil的样子  射频线走17.5mil不就刚好满足要求了吗?17.5的线宽,50欧姆的阻抗,射频信号参考相邻层,已经非常符合射频信号的线宽和阻抗要求了,已经不需要隔层参考。但是,表层ddr的数据线和地址线也是参考相邻层做50欧姆阻抗,ddr这么密集的走线走17.5的线宽合适吗?肯定不合适!

    此时就出现了RF射频用共面阻抗 隔层参考,其他需要控制阻抗的如DDR等信号则正常参考第二层,做单端50欧姆阻抗控制.

    第三点:一般能用平面参考满足要求就不要去用共面阻抗去满足要求。

    我们在使用共面阻抗模型的时候,与之相邻的GND需要很靠近射频RF信号,因为本身是为了阻抗控制做的共面就不用担心RF信号太靠近阻抗变化的问题。其实平面参考优于共面参考的原因是衰减;表层的铺地事实上是将一部分 RF 信号能量耦合到了地上,造成了一定的损耗。如果天线走线与附近的地太近的话,就会产生寄生电容,(天线与附近地之间的电容),同时走线上会存在寄生电感,这样寄生电感与寄生电容组成了LC的低通滤波,对高频的衰减很大。这里大家可以用仿真软件计算下或者对GND与射频不同距离进行仿真就能得出这个结论了。

    当然这里并不是表示共面阻抗不能用了,而是在能满足设计要求的情况下,平面参考还是要优于共面参考的。杨老师这里还有一个特别注意:若隔层参考做平面阻抗控制的时候,同层的GND要离射频要有一定的距离,至少1倍射频线宽的空气间距,不然无论你的阻抗控制还是衰减都是有影响的。

    另外往期关于射频的文章也写了一些  感兴趣的可以多多了解相关知识杨老师专治PCB疑难杂症系列文章了解

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  • 当我们遇到信号路径的相邻平面不是驱动平面时,在图中就是信号的的平面是1,返回路径为3, 电流的分布总是趋向于要减小信号路径与返回路径之间的阻抗

    当我们遇到信号路径的相邻平面不是驱动平面时,在图中就是信号的的平面是1,返回路径为3,

    电流的分布总是趋向于要减小信号路径与返回路径之间的阻抗,所以返回路径将从第三层的平面耦合

    到第二层,然后再回到第一层这样的一个过程。

    由于趋肤效应的影响,平面上的电流分布与频率直接相关,频率越高趋肤效应越明显。通常电流的分布趋向于减小

    信号路径与返回经之间的回路总电感。

    从驱动器端看传输线,信号路径和底平面之间的阻抗应该怎么计算呢?信号路径与返回路径之间的悬空的,这时信号受到的

    阻抗是两条传输线的串联两条传输线分别为1,2平面和2,3平面。

    Z2-3之间的阻抗越小,信号受到的阻抗越接近Z1-2。这就说明就是即使驱动器连接在信号路径和底平面上,信号受到的阻抗也是由

    信号路径与其最近最近平面构成的传输线决定的。

    相对于信号路径与最近平面之间的阻抗,两个平面的阻抗越小,驱动器受到的阻抗越接近信号路径与最近悬空平面之间的阻抗,所以

    我们也要了解两个平面之间的阻抗:

                                                     

    h表示介质厚度,w是平面宽度。从上面的表达式中可以看出,减小相邻平面的阻抗要尽量减小两平面的介质厚度h,这样不仅使两个平面

    的阻抗最小,也让两个平面紧耦合。这样会使轨道塌陷很低。

     

     

     

     

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  • 参考平面差分信号回流路径的全波电磁场解析1、差分信号回路三维建模为了对差分信号回路进行精确的分析,需要借助三维的电磁场仿真软件。选用了Ansoft的HFSS进行三维建模和分析。HFSS是基于三维电磁场设计的EDA标准...

    参考平面差分信号回流路径的全波电磁场解析

    1

    、差分信号回路三维建模

    为了对差分信号回路进行精确的分析,需要借助三维的电磁场仿真软件。选

    用了

    Ansoft

    HFSS

    进行三维建模和分析。

    HFSS

    是基于三维电磁场设计的

    EDA

    标准设计工具。

    HFSS

    依据其独有的模式,节点和超宽带插值扫频专有

    技术,利用有限元

    (FEM)

    快速精确求解整板级

    PCB

    或整个封装结构的所有电磁

    特性,真正全面考虑

    (

    )

    静态仿真中无法分析的有失配、耦合、辐射及介质损

    耗等引起的电磁场效应,从而得到精确的频域高频特性

    (

    S

    参数等

    )

    并生成全

    Spice

    模型以支持高频、高速、高密度

    PCB

    应用中实现精确的

    Spice

    宽带电

    路仿真设计。

    为了表明较长回流路径的影响,参见图

    2,

    描述了一根带状线跨过了地参考平

    面上的一个沟壑,构建的一个不连续回流路径的简单模型,该模型结构简单,

    回流路径很容易被理解,同时它也能被扩展应用到更多的常见结构中。定义信

    号回路的信号在

    PCB

    板上的位置以及

    PCB

    叠层如图

    1

    和结构如图

    2

    所示,为

    带状线,特征阻抗

    100

    欧姆,铜箔厚度

    0.035mm

    ,信号线线宽

    0.

    127mm,

    信号

    的间隙为

    0.2286mm

    ,线长

    5cm.

    介质厚度为

    0.1524mm

    GND

    的铜箔度。

    0.035mm,

    介电常数

    4.0

    1 PCB

    叠层结构

    信号跨分割沟壑,即信号的参考平面不是完整平面。回流路径中的间隙通常

    用于隔离电路板上的某个区域。当电源平面用做参考层或使用分离电源层时也

    会出现开槽的间隙。有时在回流路径中出现了非故意的开槽间隙,像回流路径

    中出砂孔过分刻蚀和交叠的情况,造成信号回流参考平面不完整。如图

    2

    所示:

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  • 有些新手在学习3D制图的过程中,不知道3D软件中如何创建平行参考平面,其实很简单,在浩辰3D制图软件顺序建模环境中,可以使用平行平面命令创建与零件面或参考平面平行的参考平面。下面小编给大家简单介绍一下由浩辰...

    有些新手在学习3D制图的过程中,不知道3D软件中如何创建平行参考平面,其实很简单,在浩辰3D制图软件顺序建模环境中,可以使用平行平面命令创建与零件面或参考平面平行的参考平面。下面小编给大家简单介绍一下由浩辰CAD研发的浩辰3D制图软件中创建平行参考平面的相关操作技巧吧!

    3D制图软件中平行参考平面创建步骤:
    1.创建参考平面

    (1)创建全局参考平面。在菜单栏中依次选择【特征草图】选项卡—【参考几何体】组—【更多平面】—【平行】。如下图所示:
    在这里插入图片描述

    (2)创建局部参考平面。在当前特征的命令条上的平面选项列表中,单击平行平面。

    2.选择一个平的面或平面。

    该命令显示新参考平面的动态表示。当移动光标时,新平面将向选择的面或平面移动或反向移动。

    3.定义偏置距离和偏置方向。

    (1)移动光标,以将平面定位到想要的位置,然后单击。如下图所示:
    在这里插入图片描述

    (2)在命令条上的距离框中键入偏置值,然后移动光标将平面定位到想要使用的偏置方向,然后单击。如下图所示:
    在这里插入图片描述

    拓展资料:

    (1)可以使用快速选取来定位隐藏的零件面。

    (2)移动光标时,动态参考平面的偏置距离将以命令条上的【步长】值为增量而发生变化。

    (3)可以通过定位 3D 空间中的关键点来准确地定位新平面。使用“关键点”命令条选项来指定想定位直线或零件边的端点、圆或圆弧的中点,还是曲线解析平面上的切点。

    如果平面与曲面之间可能存在多个切点,当在面上移动光标时,粗线表示哪个切点是活动的。

    (4)可以使用键盘上的热键 N、B、T、P 和 F 改变 X 轴的方向。键 N 选择下一个直线边作为 X 轴。键 B 返回到先前选择的边。键 T 将 X 轴原点切换到所选边的相反端。键 P 可选择定义 X 轴的基本参考平面。键 F 翻转参考平面的法向方向,这将更改 X 轴的方向。

    上述3D制图教程中小编给大家整理介绍了浩辰3D软件中创建平行参考平面的相关操作技巧,你学会了吗?

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