色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
电子发烧友
开通电子发烧友VIP会员 尊享10大特权
海量资料免费下载
精品直播免费看
优质内容免费畅学
课程9折专享价
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

PCB中微帶線拐角的“3W規(guī)則”是真的嗎?

GReq_mcu168 ? 來源:玩轉(zhuǎn)單片機(jī) ? 作者:玩轉(zhuǎn)單片機(jī) ? 2021-02-23 15:27 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

微帶線拐角是微帶線不連續(xù)結(jié)構(gòu)之一,一些有經(jīng)驗(yàn)的工程師甚至某些大型通信公司的工藝規(guī)范用所謂的經(jīng)驗(yàn)告訴你:使用“3W規(guī)則”進(jìn)行微帶線拐角,以減小不連續(xù)帶來的反射。然而,大家可曾反問過“3W規(guī)則”是真的嗎?為什么是3W呢?

本文針對(duì)微帶線拐角進(jìn)行了詳細(xì)仿真,證明了廣為流傳的“3W規(guī)則”并非性能最優(yōu)的處理方式。同時(shí),我們通過仿真優(yōu)化,提供了其他的方案以供性能指標(biāo)要求高的場(chǎng)合參考使用。

什么是微帶不連續(xù)?

微帶線作為一種最常見的平面?zhèn)鬏斁€,自上世紀(jì)60年代以來已廣泛應(yīng)用在射頻電路中。圖1表示了微帶線結(jié)構(gòu)示意圖。其中W表示微帶線寬度,t表示微帶線厚度,h表示微帶線到參考地之間的介質(zhì)厚度,εr表示介質(zhì)的介電常數(shù)。

4a6c2c74-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.png

圖1 微帶線結(jié)構(gòu)示意圖

實(shí)際電路布線時(shí),由于印刷板大小的限制,常需要做彎折走線處理,即在PCB中會(huì)出現(xiàn)微帶線拐角,它屬于典型的微帶線不連續(xù)結(jié)構(gòu)之一[1]。文獻(xiàn)[1]給出了微帶線直角折彎的等效模型,如圖2所示,詳細(xì)的等效推導(dǎo)請(qǐng)查閱文獻(xiàn)[1]。由于微帶電路尺寸與工作波長(zhǎng)可以相比擬,所以這種不連續(xù)性會(huì)引入寄生電抗,從而引起相位和振幅誤差、輸入與輸出的失配,以及可能存在的寄生耦合,進(jìn)而導(dǎo)致電路性能的惡化,影響PCB電路信號(hào)的傳輸特性。

4ac2f8f6-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.png

圖2 微帶線直角折彎示意圖及等效模型

以2.4G頻段為例,低成本設(shè)計(jì)中常使用普通FR4板材,并貼裝0402封裝的電容或電感進(jìn)行阻抗匹配,為減小實(shí)際使用中微帶線與元器件焊接的不連續(xù),微帶線線寬盡量接近0.5mm(0402封裝寬度)。使用AWR公司的TXline軟件計(jì)算特性阻抗為50Ω?jìng)鬏斁€的結(jié)構(gòu)參數(shù),依此為初始值,再使用Ansoft HFSS軟件對(duì)直線進(jìn)行仿真,尋找出反射最小時(shí)的結(jié)構(gòu)參數(shù),最終計(jì)算參數(shù)為:

t=0.035mm(1oz銅厚)

h=0.275mm(≈10mil)

εr=4.4,W=0.484mm

仿真結(jié)果如圖3所示,當(dāng)W=0.484mm時(shí),反射系數(shù)S11=-43.26dB,圖中兩條曲線分別表示理論線寬與優(yōu)化后的線寬反射系數(shù)S11,左上角標(biāo)注了2.4G頻段的反射系數(shù)讀數(shù),右上角顯示了HFSS仿真模型。相對(duì)于理論計(jì)算結(jié)果W=0.5mm,仿真結(jié)果表明經(jīng)HFSS仿真優(yōu)化后,S11減小了約13dB。

4b3637e4-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

圖3 微帶線直線仿真結(jié)果

使用以上參數(shù)對(duì)直角折彎進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果如圖4所示,明顯看出,微帶線直角折彎比直線的反射增大了約14dB,達(dá)到了-29.82dB。

注:為排除線長(zhǎng)影響,本文所有仿真模型中,微帶線總長(zhǎng)度相等(50mm)。

4bed5172-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

圖4 直角折彎仿真結(jié)果

你要的“3W規(guī)則”

為了減小微帶線反射,可能會(huì)有很多工程師告訴你:遵循3W規(guī)則。

3W規(guī)則是什么呢?3W規(guī)則表示使用半徑大于3倍線寬W的圓弧進(jìn)行拐彎,能使得轉(zhuǎn)彎處線寬變化較小,從而減小不連續(xù)性,在微帶線上稱之為“掃掠彎頭”,如圖5所示。

對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁仿真,仿真結(jié)果如圖6所示。當(dāng)掃掠彎頭半徑R=3W時(shí),S11=-34.6dB,當(dāng)R=4W時(shí),S11反而增加,直到R=11W時(shí),掃掠彎頭的S11才能降到很低,達(dá)到-40.03dB。此時(shí)就可以解釋文章開篇提出的疑惑之一:為什么是3W?是因?yàn)镽=3W時(shí),S11值已經(jīng)能滿足多數(shù)使用要求,如果再增加R(比如R=4W),性能反而稍差,直到R增加到很大才能使得性能指標(biāo)接近于直線,但此時(shí)將占用很大的PCB空間,這在集成度越來越高的PCB布局中是不能接受的。

4c9586e4-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

圖6 掃掠彎頭仿真優(yōu)化結(jié)果

不妨試試直角彎曲45°外斜切

文獻(xiàn)[2]提供了其他幾種微帶不連續(xù)性補(bǔ)償?shù)膸追N方案,文獻(xiàn)[3]、[4]、[5]以實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)值方法詳細(xì)分析了不同結(jié)構(gòu)的微帶線直角彎曲的信號(hào)傳輸特性, 對(duì)微帶線進(jìn)行切角處理可以減小拐角處的等效電容,從而補(bǔ)償微帶線直角彎曲的不連續(xù)性效應(yīng),理論上這種方法可應(yīng)用于任意張角的拐角。文獻(xiàn)中指出微帶線直角彎曲45°外斜切結(jié)構(gòu)形式能夠很好地改善信號(hào)傳輸特性且存在最佳斜切率。

直角彎曲45°外斜切結(jié)構(gòu)形式如圖7所示,圖(a)中d 表示微帶線直角彎曲內(nèi)拐角至外拐角的距離,x 表示45°外斜切處至外拐角的距離,并定義外斜切率:m=(x/d)×100 ,當(dāng)m=0 時(shí)意味著微帶線直角彎曲外拐角沒有被切割,而m=100 時(shí)意味著微帶線直角彎曲外拐角被完全切割,把微帶線從彎曲處分成了兩部分。

4cd3ce4a-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

圖7 直角彎曲45°外斜切示意圖

本文對(duì)此種方案也進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果如圖8。當(dāng)斜切率=80時(shí),S11=-41.492dB,反射最小,說明本方案經(jīng)過優(yōu)化能得到比“3W規(guī)則”更好的性能。對(duì)比文獻(xiàn)[3]、[4]、[5]中的經(jīng)驗(yàn)公式,仿真結(jié)果與之存在一定偏差,仍然需要經(jīng)過實(shí)際調(diào)試才能得到最佳性能。

4d19c044-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

圖8 直角彎曲45°外斜切仿真優(yōu)化結(jié)果

文章開篇提出的另一個(gè)疑惑此時(shí)也迎刃而解:為什么選用3W規(guī)則?通過以上仿真分析和大量文獻(xiàn)顯示,“直角彎曲45°外斜切”法能獲得更有優(yōu)的性能,但是需要仿真結(jié)合實(shí)際調(diào)試才能達(dá)到期望的效果,過程相對(duì)較為繁雜耗時(shí)。對(duì)性能要求不高的場(chǎng)合,多數(shù)人會(huì)選擇“3W規(guī)則”,加快項(xiàng)目進(jìn)度。畢竟,時(shí)間就是金錢。

用反射抵消反射

微帶線不連續(xù)導(dǎo)致信號(hào)反射大,“3W規(guī)則”和“直角彎曲45°外斜切”兩種方案作為補(bǔ)償措施,并沒有完全達(dá)到直線的性能。我們對(duì)技術(shù)的探索、對(duì)細(xì)節(jié)的深究是不是就只能到此為止了呢?

矛盾總是有兩面性的,我們是否可以利用矛盾抵消矛盾,利用反射抵消反射呢?于是,我們從傳輸線多次反射的觀點(diǎn)[7]出發(fā),提出一種拐角結(jié)構(gòu),通過兩次轉(zhuǎn)折,產(chǎn)生兩次反射,期望能夠利用反射抵消反射。結(jié)構(gòu)如圖9所示,該結(jié)構(gòu)且由小編命名為“雙轉(zhuǎn)折”,其中Γ1是第一處轉(zhuǎn)折的反射系數(shù),Γ2是第二處轉(zhuǎn)折的反射系數(shù),θ是兩處轉(zhuǎn)折之間的傳輸線相位,為了作圖方便,在仿真中以長(zhǎng)度L代替,W是線寬,除了轉(zhuǎn)折處,微帶線其他各處寬度均為W,并與以上仿真中的W值(0.484mm)保持一致。

4dc38598-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

圖9 雙轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)示意圖

通過仿真調(diào)試優(yōu)化,當(dāng)L=10mm時(shí),S11=-42.6dB,達(dá)到最小,幾乎等同于直線時(shí)的性能。比“3W規(guī)則”提高了約8dB,比“直角彎曲45°外斜切”法提高了約2dB。仿真結(jié)果如圖10所示,性能對(duì)比表見表1。

4e5ac854-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

圖10 雙轉(zhuǎn)折仿真優(yōu)化結(jié)果

表1 微帶線拐彎方案性能對(duì)比表

4ff33886-74dd-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

利用反射抵消反射的方法進(jìn)行的設(shè)計(jì)案例還有很多,例如階躍阻抗濾波器和波導(dǎo)法蘭盤[2]。

好了,最后我們來總結(jié)一下

微帶線不連續(xù)性的解決方案中,“3W規(guī)則”雖然不是性能最優(yōu)的方案,但在實(shí)際應(yīng)用中,由于其不需要進(jìn)行詳細(xì)仿真與調(diào)試優(yōu)化,節(jié)約了開發(fā)時(shí)間,因此,在對(duì)性能要求并非特別嚴(yán)格的場(chǎng)合,依然是最便捷的選擇。“直角彎曲45°外斜切”不僅能得到十分優(yōu)良的性能,而且能節(jié)約PCB空間,在有條件進(jìn)行仿真并實(shí)際調(diào)試的情況下,推薦使用此種方案。“雙轉(zhuǎn)折”方案,雖然能得到與直線相媲美的性能,但由于其仿真調(diào)試難度大,且占用空間,并不是十分推薦。

原文標(biāo)題:微帶線拐角3W規(guī)則,是真的嗎?

文章出處:【微信公眾號(hào):玩轉(zhuǎn)單片機(jī)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

責(zé)任編輯:haq

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • pcb
    pcb
    +關(guān)注

    關(guān)注

    4365

    文章

    23477

    瀏覽量

    409090
  • 微帶線
    +關(guān)注

    關(guān)注

    2

    文章

    82

    瀏覽量

    16712

原文標(biāo)題:微帶線拐角3W規(guī)則,是真的嗎?

文章出處:【微信號(hào):mcu168,微信公眾號(hào):硬件攻城獅】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 2人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    RADI-13.7-18.2-MS-2W微帶分路隔離器RADITEK

    RADI-13.7-18.2-MS-2W微帶分路隔離器RADITEKRADI-13.7-18.2-MS-2W是一款由 RADITEK公司生產(chǎn)的微帶線路隔離器,其工作頻率范圍為13.7-
    發(fā)表于 06-18 08:54

    FS8002D 3W單聲道帶關(guān)斷模式音頻功率放大器中文手冊(cè)

    FS8002D 3W單聲道帶關(guān)斷模式音頻功率放大器
    發(fā)表于 05-30 15:31 ?0次下載

    高速PCB布局/布線的原則

    目錄:一、布線的一般原則1、PCB板知識(shí)2、5-5原則3、20H原則4、3W/4W/10W原則(W
    的頭像 發(fā)表于 05-28 19:34 ?1156次閱讀
    高速<b class='flag-5'>PCB</b>布局/布線的原則

    ANT8112 3W,D類單通道音頻功率放大器中文手冊(cè)

    ? ?? ? ANT8112是一款超低EMI,高信噪比,3W 單聲道 D 類音頻功放。在5V電源條件下,驅(qū)動(dòng)4Ω負(fù)載可以輸出3W功率。驅(qū)動(dòng)8Ω負(fù)載可以輸出1.8W功率。ANT8112內(nèi)部的核心敏感
    發(fā)表于 05-26 18:14 ?0次下載

    知識(shí)點(diǎn)積累——什么是3W原則和20H原則?

    ,其實(shí)可以不用滿足3W原則,但是在多層高速板卡中高速信號(hào)之間的距離必須滿足3W原則。導(dǎo)體在通過電流時(shí),會(huì)在周邊形成一個(gè)電場(chǎng),這在高速板卡如果相鄰信號(hào)
    發(fā)表于 04-16 11:18

    一文告訴你為什么不要隨便在高速旁邊鋪銅!

    /下降時(shí)間)被減緩,可能導(dǎo)致時(shí)序錯(cuò)亂。 信號(hào)帶寬受限,影響高速數(shù)據(jù)傳輸(如PCIe、DDR等)。 本質(zhì)在于:原本是“帶狀”,或者“微帶線”,但是你把旁邊鋪上銅了之后,他就變了,變成了“共面波導(dǎo)”。 三種
    發(fā)表于 04-07 10:52

    PCB Layout的三種走策略

    。傳輸的直角帶來的寄生電容可以由下面這個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算:C=61W(Er)1/2/Z0 在上式,C就是指拐角的等效電容(單位:pF),W
    發(fā)表于 03-13 11:35

    PCB,盲目拉線,拉了也是白拉!

    %的線間電場(chǎng)不互相干擾,稱為3W規(guī)則。 b) 竄擾控制:串?dāng)_(CrossTalk)是指PCB上不同網(wǎng)絡(luò)之間因較長(zhǎng)的平行布線引起的相互干擾,主要是由于平行線間的分布電容和分布電感的作用。克服串?dāng)_的主要措施
    發(fā)表于 03-06 13:53

    揭秘PCB設(shè)計(jì)黑洞:仿真視角下挑戰(zhàn),工程師與PCB設(shè)計(jì)師必看!

    半徑的3D模型啦。我們建了一個(gè)不同拐角半徑的走模型,半徑從20mil到100mil的變化,當(dāng)然,為了能看到拐角對(duì)走線性能的影響,我們肯定是保證不同
    發(fā)表于 02-17 14:41

    求推薦與TPA6205A1管腳兼容的,并且3W以上的功放芯片?

    當(dāng)前設(shè)計(jì)采用的是TPA6205A作為揚(yáng)聲器的功放,但是聲音有點(diǎn)小,所以想換方案,但是又不想改板。 求推薦與TPA6205A1管腳兼容的,并且3W以上的功放芯片,感謝。
    發(fā)表于 10-23 08:03

    瑞薩電子FemtoClock 3W時(shí)鐘解決方案解析

    FemtoClock 3無線(3W)有兩個(gè)主要應(yīng)用:一個(gè)是有線通信中224G PAM SerDes參考時(shí)鐘,另一個(gè)是無線通信中“5G Advanced”無線電單元或小型蜂窩。
    的頭像 發(fā)表于 10-18 09:19 ?694次閱讀
    瑞薩電子FemtoClock <b class='flag-5'>3W</b>時(shí)鐘解決方案解析

    不按INTEL的“3W-2S”規(guī)則設(shè)計(jì),出問題的概率有多大?

    設(shè)計(jì)規(guī)則的傳說了! 在其中上千頁內(nèi)容當(dāng)中,這一條設(shè)計(jì)規(guī)則相信大家也倒背如流了,那就是俗稱的差分線對(duì)內(nèi)等長(zhǎng)下的“3W-2S規(guī)則”。 是什么意思呢?它說的是在高速差分線對(duì)內(nèi)去做等長(zhǎng)設(shè)計(jì)
    發(fā)表于 08-26 14:51

    不按INTEL的“3W-2S”規(guī)則設(shè)計(jì),出問題的概率有多大?

    雖然Intel設(shè)計(jì)指導(dǎo)書上的“3W-2S”法則已經(jīng)深入廣大PCB設(shè)計(jì)工程師的心了,但是高速先生今天就是要“杠”一下,看看不按這個(gè)法則來設(shè)計(jì),信號(hào)質(zhì)量會(huì)不會(huì)就真的差到不行了?
    的頭像 發(fā)表于 08-26 14:47 ?735次閱讀
    不按INTEL的“<b class='flag-5'>3W</b>-2S”<b class='flag-5'>規(guī)則</b>設(shè)計(jì),出問題的概率有多大?

    昆山精鼎電子射頻電路PCB設(shè)計(jì)技巧

    的周邊是密封的,接口的引入腔體一般采用帶狀微帶線,而腔體內(nèi)部不同模塊采用微帶線,不同腔體相連處采用開槽處理,開槽的寬度為3mm,
    發(fā)表于 08-20 11:44

    非常實(shí)用的PCB布局布線規(guī)則,畫出美而高性能的板子

    和地層的挖空區(qū)域相互連接,形成對(duì)平面層的分割,從而破壞平面層的完整性,并進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)在地層的回路面積增大。 (10)3W規(guī)則 為了減少線間串?dāng)_,應(yīng)保證線間距足夠大,當(dāng)中心間距不少
    發(fā)表于 07-17 15:43
    主站蜘蛛池模板: 男人插女人动态 | 18禁三级黄 | 99热久久这里只精品国产WWW | 久久综合中文字幕无码 | 国产精品福利电影 | 国产精品久久久久久搜索 | 国产无遮挡又黄又爽在线视频 | 内射人妻骚骚骚 | 久久天天躁狠狠躁夜夜呲 | 最近中文字幕在线中文高清版 | 男女又黄又刺激B片免费网站 | 亚洲国产在线精品国偷产拍 | 久久天天躁狠狠躁夜夜躁 | 97精品免费视频 | 国产免费人成在线视频视频 | 国产在线视频分类精品 | 欧美高清一区二区三 | 一边吃奶一边啪啪真舒服 | 成人天堂资源WWW在线 | 亚洲精品国产高清不卡在线 | 中文字幕在线免费观看视频 | 沈阳熟女露脸对白视频 | 人C交ZZZ0OOZZZ000 热综合一本伊人久久精品 热中文热国产热综合 | 看 视频一一级毛片 | 午夜精品国产自在现线拍 | 91嫩草国产在线观看免费 | 色婷婷五月综合中文字幕 | 秋霞久久久久久一区二区 | 99国产在线视频有精品视频 | 久久免费看少妇高潮A片JA | 一个人在线观看免费高清视频在线观看 | 国内精品一级毛片免费看 | 国产三级影院 | 亚洲AV无码A片在线观看蜜桃 | 中国午夜伦理片 | 亚洲 欧美 综合 高清 在线 | 亚洲一区免费香蕉在线 | 国产 日韩 欧美 高清 亚洲 | 一边吃奶一边添P好爽故事 一边吃奶一边啪啪真舒服 一本之道加勒比在线观看 一本之道高清在线观看一区 | a毛片基地免费全部视频 | 菠萝菠萝蜜免费播放高清 |

    電子發(fā)燒友

    中國(guó)電子工程師最喜歡的網(wǎng)站

    • 2931785位工程師會(huì)員交流學(xué)習(xí)
    • 獲取您個(gè)性化的科技前沿技術(shù)信息
    • 參加活動(dòng)獲取豐厚的禮品