|
阻抗的控制和許多因素相關(guān)，比如PCB的特性、用在何處等等。如果PCB設(shè)計用于數(shù)字信號，那么一般就是差分阻抗，這和射頻信號的應(yīng)用就有所不同。然而，在這兩大類應(yīng)用里，還可以細分為更多的子類進行討論。 數(shù)字應(yīng)用，特別是高速的數(shù)字應(yīng)用，為保證信號的完整性，對阻抗的大小以及阻抗的一致性有很高的要求。為測試數(shù)字信號的完整性，通常采用眼圖、脈沖失真、誤碼率、斜率等等這些方法。一條關(guān)鍵的數(shù)字信號走線，如果阻抗沒有控制好，往往會影響整個PCB的制作質(zhì)量。 通常，當(dāng)一個變化的能量信號從固定阻抗的環(huán)境突然變換到其它環(huán)境時，在阻抗過渡區(qū)會有大量的反射波產(chǎn)生。同樣，一個數(shù)字脈沖信號，當(dāng)從40歐姆的阻抗線切換到50歐姆的阻抗線時，在過渡區(qū)也會產(chǎn)生大量的反射信號。隨之而來，脈沖的幅度和形狀也會由于反射波的存在而發(fā)生變化。然后，脈沖的失真會對高速數(shù)字信號系統(tǒng)的數(shù)字完整性產(chǎn)生影響。 PCB上的阻抗不匹配對數(shù)字系統(tǒng)帶來的另外一個問題是電磁干擾的存在（EMI）。阻抗不匹配帶來的反射信號會在阻抗過渡區(qū)的一定范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁輻射。輻射的能量會耦合到臨近的走線或者器件上，有可能導(dǎo)致它們的電性能惡化。 射頻應(yīng)用中的阻抗匹配有時和高速數(shù)字應(yīng)用面臨同樣的問題。在射頻應(yīng)用中，很多時候需要高效的將能量從一個模塊傳輸?shù)搅硗庖粋�模塊。比如，如何將無線系統(tǒng)中發(fā)射機產(chǎn)生的能量更加高效的傳輸?shù)教炀�上去。如果從發(fā)射機到天線的饋線阻抗匹配的不是很好，那么在無線信號發(fā)射之前，就會有一部分的信號能量被損失掉。無線系統(tǒng)的發(fā)射端口如果不能在合適的條件下工作，有可能致使接收端的信號質(zhì)量下降而引起通信距離的縮短。 有很多的射頻、微波以及毫米波的研發(fā)團隊在一直致力于阻抗匹配的研究。除上述的例子外，比如功率放大器、雷達、低噪聲放大器等等都在他們研究的范圍內(nèi)。在這些領(lǐng)域內(nèi)，阻抗匹配從來都是非常重要的。 在功率放大器電路中，PCB被劃分為不同的功能區(qū)。很多區(qū)域都需要阻抗匹配，并且阻抗的值從一個區(qū)域到另外一個區(qū)域會有很大的變化。功率放大器本身的輸入阻抗通常小于10歐姆，然而PCB的阻抗線是50歐姆。為保證能量高效的從50歐姆區(qū)域傳遞到小于10歐姆的區(qū)域，功率放大器的輸入信號的純凈度就顯得非常重要。 阻抗的類型有很多種。在PCB上，最常用的是特性阻抗。另外還有輸入阻抗、波阻抗、鏡像阻抗等等。大多數(shù)的阻抗問題都是頻響問題。這種問題在寬帶功放上出現(xiàn)的比較多。功放設(shè)計中必需的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)在實際使用中往往只在一定的頻率范圍內(nèi)有效。很多時候，功率放大器件的頻率使用范圍都比其輸入/輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的有效頻率范圍要寬。 PCB走線的阻抗值和很多的變量有關(guān)。按照對阻抗影響的大小排序如下：基材的厚度，介電常數(shù)，線寬以及銅箔厚度。按照固定配方制作的高頻電路板材料，具有嚴格的厚度控制，就像介電常數(shù)的控制一樣。基材上的銅箔厚度也同樣需要嚴格控制。但是，請記住，在實際的電路里，由于PCB制作技術(shù)的不同，這些厚度都有可能稍有變化。 |
