阻抗受控的通孔之設(shè)計-文庫吧
2025-04-17 17:51 本頁面
【正文】 為通孔的直徑， a為信號通孔和接地通孔之間的中心距。一對通孔的電感 L的計算公式為： 一對通孔的電容 C計算公式為： 因為主要由 5個通孔構(gòu)成的垂直通道是均勻的，因此一對通孔的的阻抗 Z的計算公式為： 公 式 1計算了標(biāo)準(zhǔn)雙線系統(tǒng)的電容量。改進的通孔結(jié)構(gòu)增加了三個額外的接地通孔，所以信號通孔中的正電荷量保持不變，但所有的負(fù)電荷則均勻地分布在四個接地通孔上。因此，改進的通孔結(jié)構(gòu)的總電容量大約與雙線系統(tǒng)的總電容相同。但是，這種通孔模型的電感量則是雙線系統(tǒng)電感量的四分之一，因為信號通孔與四個接地通孔之間構(gòu)成了四個并聯(lián)的電感回路，從而通孔的阻抗 Z為： 試驗人員在從 60密耳厚的 6層電路板到 130密耳厚的 16層電路板上使用 FR4 polyclad 370、 Getec和 Rogers電 路板材料，對這種通孔結(jié)構(gòu)進行了測試。 他們利用 TDR測量和基于 CST（計算機仿真技術(shù)）的 3D場測定儀驗證了計算所得的通孔阻抗。他們推導(dǎo)的公式預(yù)示無論電路板的厚度如何，阻抗都格外地好（177。 2Ω），因為通孔的阻抗公式與電路板厚度無關(guān)。表 1將計算獲得的 6層 62密耳 FR4測試電路板（ er=）的阻抗與 TDR測量結(jié)果和基于 CST的 Microwave Studio 3D場測定儀仿真所得的阻抗值進行了比較。計算所得的通孔阻抗與測量結(jié)果的誤差在177。 2Ω之內(nèi)。 圖 2 黃色波形表示具有常規(guī)通孔的通道的 TDR曲線。綠色波形表示具有阻抗受控通孔的通道的 TDR曲 線。 TDR曲線是確定通孔阻抗或信號通道上其它不連續(xù)性的一種好方法。圖 2示出了在測試板的兩個幾乎相同的通道上測得的 TDR曲線。唯一的差別是，一個通道具有直徑為 、凹緣（間隙）為 10密耳的常規(guī)通孔，而另一個通道則具有直徑為 、中心距離為 41密耳的改進型通孔結(jié)構(gòu)。 TDR曲線表明， SMA連接器的阻抗失配 在兩種情況下都是相同的。受控阻抗通孔的阻抗大約為 52Ω，而常規(guī)通孔的阻抗為 48~54Ω。常規(guī)通孔的阻抗匹配比改進型通孔結(jié)構(gòu)的要差。但是，對于常規(guī)通孔來說，匹配還是不錯的，而且，根據(jù)這一 TDR曲線 ，你應(yīng)當(dāng)預(yù)計到信號失真很小。 圖 3 這種 S21曲線示出了用綠色表示的阻抗受控通孔和用黃色表示的常規(guī)通孔。 TDR測量
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