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电路板设计阻抗控制讲解(三)
挖空
另外谈到挖空,有一些情况是一开始就要挖。一种是天线净空区,Connector到天线弹片间,还会有一组天线的匹配电路,因为这块区域,是天线净空区,因此多半会将线宽弄成跟匹配组件一样。
以0402组件为例,零件的宽度大约为 20mil(0.5mm),因此线宽会弄成20mil。
因为若按照前述设计,线宽 3.7mil,则当经过 20mil宽的 0402组件时,会有阻抗不连续效应[1],因此会将线宽弄成与匹配组件一样。
此外,因为该区域为天线净空区,即便挖空也不会占据其他走线的空间,因此可以在不牺牲阻抗情况下,来拓展线宽。若将线宽设为20mil,则H为8.8mil,依迭构计算,其参考层即第5层的Main GND。
计算结果为 46.45奥姆,还算在可接受范围内(42.5 ~ 57.5)。
另外像 PA跟 Antenna Switch,其讯号 Pad多半都很大,
因此下层也要挖空,避免寄生效应
而 XO,不但表层周遭要净空
下层更是一定要挖空
因为由[5-6]得知,寄生电容会影响 XO的负载电容,进而影响震荡频率,容易有Frequency error,因此要特别注意,有些 XO甚至下两层都要挖。
至于 Matching组件与 Rx Trace,则视情况而定,因为层与层之间相隔 2.2mil,这样的距离,不至于会有太大的寄生效应。而 Matching组件,若是 0201尺寸,基本上已经可以忽略寄生效应了。另外 Rx Trace,通常是 PCS 1900 的频带,比较会有影响,因为频率高,如果发现 PCS 1900的 Rx Matching,一直调不好,不仿挖空,看情况是否改善。
Q. 该如何挑选PCB 板材
A. 介电常数越小,则讯号越不易受外界噪声干扰。而Loss Tangent 也是越小 越好,其讯号的眼图也越好。而厚度若越薄,则 Via 的寄生电感与寄生电容也越小[2]。
谈到寄生效应,除了利用前述的挖空方式来避免,Via 也是尽可能少用为佳。因为每个 Via 都是一个不连续面,故除了会造成阻抗不连续,同时会有寄生电容与寄生电感。寄生电容会减缓电路的速度,而寄生电感会削弱 Bypass 电容的效果,也就是使得滤噪声的效果变差,因此除非必要,否则尽可能不要过度频繁穿层[2]。
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