Высокоскоростные печатные платы. Теоретические основы. Справочник начинающего SI Engineer & High Speed PCB Designer. А. В. Трундов

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ колебательных процессов, параллельного и последовательного резонанса, электромагнитных полей – могут происходить внутри и вокруг обычного, на первый взгляд, проводника. На высоких частотах проводник становится линией передачи. С дальнейшим ростом частоты линию передачи нужно рассматривать как объемный резонатор [13, 14].

      На низких частотах проводник печатной платы не является линией передачи. Он пропускает через себя токи сигналов в направлении передачи, от большего потенциала в сторону меньшего потенциала. Возвратные токи могут распространятся по любым проводникам, не обязательно под сигнальным проводником, как это должно происходить на высоких частотах. Электрические параметры проводника печатной платы не учитываются, поскольку не оказывают влияния на распространение сигнала, амплитудно-частотные характеристики схем.

      С ростом частоты собственные реактивные параметры проводника обретают конечные значения, которые могут оказывать как косвенное, так и прямое влияние на характеристики схемы. В линии начинают учитываться распределенные по всей длине емкости и индуктивности. В разделе «Линия передачи» вы увидите, как из простых пассивных элементов можно строить эквивалентные схемы линии передачи для удобства последующего анализа. Ток прямого сигнала сосредотачивается в объеме сигнального проводника. Возвратный ток сосредотачивается в опорном слое под сигнальным проводником. Между сигнальным проводником и опорным слоем в толще диэлектрика концентрируется энергия электромагнитной волны. Такая структура уже отличается от обычного проводника и называется линией передачи, основным свойством которой является однородность. Ее можно сравнить с водопроводной трубой, и если труба имеет одинаковое сечение по всей длине, электрический сигнал беспрепятственно распространяется в ней на значительные расстояния. Если труба имеет сужения, ответвления, резкие изгибы – аналоги емкостных и индуктивных неоднородностей, скорость потока воды в ней изменяется, и наш сигнал – искажается.

      С дальнейшим ростом частоты изгиб проводника становится причиной индуктивной неоднородности. Изменение ширины проводника или изменение его локальной площади приводит к появлению емкостной неоднородности. Далее вы узнаете, что изменение свойств диэлектрика, влияющее на значение емкости конденсатора, или изменение его толщины, влияют на значение локальной емкости линии передачи и также становятся причиной неоднородности. Переходное отверстие может одновременно быть причиной и индуктивной, и емкостной неоднородности. В диапазоне СВЧ каждый несогласованный отрезок линии передачи может стать объемным резонатором с целым набором резонансных частот, каждая из которых может оказывать негативное влияние на спектр и целостность сигнала. Объемным резонатором может стать любая часть линии передачи, заключенная между двумя локальными неоднородностями. В этом случае распространение неискаженного сигнала становится СКАЧАТЬ