每个带有RF的走线的特征阻抗是否应为50Ohm?怎么样?


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我必须将VHF(160MHz)接收器原理图转换为PCB。在四处看看之后,我有点困惑。

似乎RF的主要问题是

  1. 为避免杂散的电感器和电容器,请避免靠近走线(容量增加),宽走线(电容器下方具有接地层的电容器)和长走线(电感增加)
  2. 通过避免“特性阻抗”的突然变化来避免信号反射。

    [请告诉我是否想念别人]

我对什么是特征阻抗只有一个模糊的想法(尽管这段精彩的视频大有帮助),但听起来像是等效RLC电路的阻抗。

  1. 它应该取决于信号的长度和频率,为什么不呢?
  2. 凭直觉,我应该计算每个焊盘到焊盘走线的特征阻抗,并确保始终为50Ohm。是这样吗

一个在线计算器给出(对于18um厚的铜,4.7的介电常数,0.5mm的基板)0.9mm的宽度以获得50Ohms。这是否意味着我应该在该宽度下布线所有迹线,使其短而又不会使它们彼此靠近,那么我不必担心吗?



Answers:


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我对什么特性阻抗只有一个模糊的想法

特征阻抗是沿走线传播的信号的电压与电流之比(因此为阻抗),它由走线的电容和电感的平衡确定。

它应该取决于长度和频率,为什么不呢?

特性阻抗取决于电感与电容之比。由于随着走线长度的增加,电感和电容都会线性增加,因此它们的比率并不取决于走线长度。

同样,在一定范围内,这些参数也不会随频率变化很大,因此,比率也不取决于频率,特性阻抗也不取决于频率。

凭直觉,我应该计算每个焊盘到焊盘走线的特征阻抗,并确保始终为50Ohm。是这样吗

如果将驱动电路设计为驱动50欧姆负载,则通常可以。您还希望至少在走线的一端提供匹配的端接,并且可能在电路的两端都提供匹配的端接,具体取决于电路的详细信息。

通常,您不必为每个连接进行单独的计算。您只需看一下电路板的堆叠,即可找到达到50欧姆特性阻抗的走线宽度,并使所有走线都达到该宽度。您可以使用微带,带状线或共面波导几何体,具体取决于布局的情况。如果需要使用所有这些组合,则将对PCB上的每个信号层进行单独的计算,并可能对不同类型的几何体(微带和共面,单端和差分)进行计算。

如果走线长度小于您工作频率下波长的1/10,那么您通常可以避免使用不匹配的走线。


非常感谢。何时使用微带,带状线和波导?另外,我现在对反射如何改变电压感到困惑。你能看看我的编辑吗?
user42875


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在我看来,您几乎可以总结出我所要总结的全部内容,因此,我将深入探讨(简单)可以回答您问题的数学。

检查这个出来。我将其重写为:

Zin()=Z0ZL+jZ0tan(β)Z0+jZLtan(β)

Z0ZLβ=2πλλ

现在看来这是一个复杂的公式,它告诉您的是输入阻抗是一团糟。

有两种方法可以改善这种“混乱”:

  • tan(β)=0
  • ZL=Z0

ZL=Z0

Zin()=Z0Z0+jZ0tan(β)Z0+jZ0tan(β)=Z0

这就是魔术发生的地方。输入阻抗不取决于走线长度,这很棒,因为您通常不需要关心传输线在传输时的长度:想想一个需要将同轴电缆切割几毫米长的技术人员波浪,也许超过10m的电缆...祝你好运。

50Ω50Ω

TM


显然使用了50Ohm,因为它是功率传输和衰减之间的良好折衷。对此表示感谢!
user42875

我已经更新了答案,尝试了解反射的工作原理,并希望了解一下?
user42875

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@ user42875,请不要编辑您原来的问题,而要发布另一个问题(在搜索是否已回答之后)。
弗拉基米尔·克拉韦罗

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