阻抗注释-第1部分

几乎没有印刷电路板没有某种形式的阻抗控制。这一趋势越来越明显，因为物联网的“物”部分都希望彼此通话，而且没有电线。现在可能是成为印刷天线专家的好时机。射频是欧姆管理的极端版本，所以为什么不从那里开始呢?单端50欧姆传输线是最常见的形式;让我们来分析一下。

图片来源:ProSound

误导人的双单

单端在两端都有一个元素，一个元素在一端传输，另一个元素在另一端接收传输。误导!波形通常是模拟的;通常是正弦波。通过以设定的频率和振幅传输特定的正弦波，从一端到另一端建立连接。

载波每秒以固定次数的脉冲发送一定数量的能量。频率是脉冲的宽度，能量是你在示波器上看到的波的高度。如果这两个值在输出端保持不变，则在目标的输入端收到一个连续的音调。

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这本身并不是很有用，但你可以改变这些值中的任何一个:相同宽度的更大和更小的脉冲(振幅调制)，或相同高度的更快和更慢的脉冲(频率调制)，或AM/FM等。正是这些音调、音高或音量的差异可以用来传达信息。这就是调制器的作用。这些射频信号的频率太高了，我们听不到，所以我们用天线当耳朵，然后用解调器把信号转换回一些很酷的东西——不管最初是什么调制的。

图片来源:SynaptiCAD显示振幅调制方案。

但有一个问题:这个世界并不友好。你传输线周围的世界想要改变你的纯信号的音调和响度。正如荷马·辛普森所说:“愚蠢的物理学!”路越长，就越暴露在残酷的世界面前。信号退化是你所传输的波中不必要的变化。改变很糟糕，除非你把它们放进发射机里。它们既发生在空中，也发生在电路板的信号路径上。

我们有很多方法来解决第二个问题。阻抗匹配是第一步。我问过为什么用50欧姆，是欧姆定律吗?没有。和我们在路的右边或左边开车的原因一样:选一个。你不想被迎面来的交通反射，电子也不想被阻抗不匹配反射，所以我们有一个标准。无论哪种情况，都要避免损失。

阻抗失配可以是宽度的任何变化或方向的突然变化。这就是为什么短而直的路才是正确的路。训练有素的眼睛可以立即发现潜在的问题。在数字系统中，如果你想知道的话，我们已经使用了那些50欧姆的终端电阻来吸收线末端的反射。

为什么是50欧姆?

在确定这一数字的年代，利用现有的材料和技术，无论是在笨重的大型设备中还是在石器时代的木板上，50欧姆都很容易实现。我们将从器件占地面积的大小开始计算线宽，并为最小的不匹配调用适当的介电常数/厚度。

如今，使用50欧姆的线路是一种痛苦。介质非常薄，以适应微通孔的纵横比和/或减少产品的z堆栈，以至于我们降至超薄(和有损)线宽。细线然后与0201芯片帽和POW的大衬垫相遇，阻抗发生变化，信号散射。鱼片的作用很小。因此，我们切掉了第2层接地和参考第3层或更深的层，以便从阻抗计算器中得到合理的结果。

上面的几何形状，你在外层的路线，其中的部分(除非嵌入，但这是另一个故事)一个地平面下面被称为微带。接地夹层之间的内部布线被称为带状线，这些是典型的传输线。另一种在外层布线的技术被称为共平面波导(CPW)，顾名思义，整个过程都发生在一层上。

石器时代的木板在向通道口过渡之前使用了这种技术。我们的想法是，我们将有低损耗微带进入更窄的CPW，不需要下面的参考平面。你看，信号通道和地平面之间的气隙要宽得多，所以我们不想让未接地的微带超过20密耳的气隙。

尽管如此，在我们这个残酷的世界里，输电线路是既定的，而权力是所有戏剧性的所在。我们通过在空中改用数字标准的方波并使用差分对来消除机载噪声，基本上解决了模拟噪声问题。下次我们将讨论更精简和更前卫的协议。

亲爱的ee我敢肯定这里有错误或遗漏。这只是一个即兴的解释，因为我记得像你这样宽宏大量的人向我解释过。修正感激。

来源:

• 模拟波形查看和SPICE支持

• 射频和微波PCB设计的关键指南

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