阻抗受控的通孔之設(shè)計(編輯修改稿)
2025-06-12 17:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的一個缺點是，測量結(jié)果是與設(shè)備上升時間相關(guān)的。它沒有顯示離散頻率不連續(xù)性的頻率響應(yīng)。一種驗證和比較通孔阻抗失配的更好方法是觀察網(wǎng)絡(luò)分析儀的 S21散射參數(shù)（圖 3）。 S21曲線示出了特定頻率的信號是如何通過傳輸線通道的而其它頻率的信號是如何被反射或衰減的。圖 3示出了 TDR測量中兩個通道的 S21曲線。兩個通道是相同的，唯一的差別是一個通道具有改進型通孔結(jié)構(gòu)（綠色曲線），而另一個通道具有常規(guī)通 孔（黃色曲線）。這種改進型通孔結(jié)構(gòu)表明頻率響應(yīng)極好，第一諧振出現(xiàn)在大約 10 GHz處。另一方面，常規(guī)通孔表明，即使阻抗失配很小，在整個頻率段內(nèi)仍有多重反射。這些反射導(dǎo)致信號在某些頻率比其它頻率衰減得更大因而進一步降低了高速信號的質(zhì)量。 圖 4 試驗人員開發(fā)了一塊既有標(biāo)準(zhǔn)通孔又有改進的阻抗通孔的測試電路板，用以測量信號性能。 在這塊測試板上（圖 4）， SMA連接器和通孔之間的距離大約為 ，這相當(dāng)于 S21曲線上清晰可見的大約 GHz頻率（利用公式 2）。雖然非對稱通道不連續(xù)性的頻率響應(yīng)可能略微 不同，但是通道都被設(shè)計成對稱的。引起黃色常規(guī)通孔曲線上其它反射的主要是信號返回電流路徑。 因為常規(guī)通孔不為信號返回電流提供路徑，所以信號返回電流要走與常規(guī)通孔最近的最小電感量的路徑。信號返回電流流過 SMA連接器的接地通孔，并流過相鄰?fù)ǖ赖慕拥赝捉Y(jié)構(gòu)。因為信號返回電流走最近的路徑，所以正如你所預(yù)料的， S21曲線上的諧振頻率約為 5 GHz（ ），而不是 GHz（ ）。此外，信號返回電流從該 SMA的接地通孔流到遠端 SMA連接器（一條大約 ），從而在大約 2 GHz時引起另一個諧振（公式 3和 4）。你可以在 S21曲線上清晰地觀察到返回電流引起的這兩種現(xiàn)象。下列公式可以計算出具有常規(guī)通孔的通道的諧振頻率： 你根據(jù) S21測量可以得出的第一個結(jié)論是，諧振頻率與傳輸線上阻抗不連續(xù)性的位置有很大關(guān)系。這樣說并不意味著你應(yīng)該將通孔置放在靠近發(fā)射器或連接器的地方，以便使阻抗失配出現(xiàn)在大于 10 GHz的頻率上。不幸的是，這種方法實際上只是在接收器處阻抗完美匹配時才有效。否則，接收器處將出現(xiàn)一個反射信號，而且在最靠近發(fā)射器的通孔處將出現(xiàn)另一個反射信號。這些反射信號導(dǎo)致從接收器到通孔再 到接收器的距離很長，這又進而轉(zhuǎn)
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