如何分析PCB的阻抗和损耗!

2023-03-17  来自: 深圳市富业达电子有限公司 浏览次数:746

PCB的阻抗和损耗对高速信号的传输至关重要。为了分析如此复杂的传输通道,我们可以通过传输通道的冲击响应来研究其对信号的影响。

电路的冲击响应可以通过传输窄脉冲来获得。理想的窄脉冲应该是一个宽度无限窄、幅度非常高的窄脉冲。当窄脉冲沿传输线传输时,脉冲会扩大,扩大后的形状与线路的响应有关。从数学上讲,通道的冲击响应和输入信号卷积可以得到通道传输后信号的波形。冲击响应也可以通过通道的阶跃响应来获得,因为阶跃响应的微点是冲击响应,所以两者是平等的。

似乎我们找到了解决问题的方法,但在实际情况下,理想狭窄的脉冲或无限陡峭的阶跃信号不存在,不仅难以产生,而且精度难以控制,所以在实际测试中使用正弦波测试频域响应,通过相应的物理测试系统软件得到时域响应。与其他信号相比,正弦波更容易产生,其频率和范围精度更容易控制。矢量网络分析仪VNA(vectornetworkanalyzer)在几十GHz的频率范围内,可以通过正弦波扫描频率准确测量传输通道对不同频率的反射和传输特性,动态范围超过100dB。因此,在现代高速传输通道分析中,主要采用矢量网络分析仪进行测量。

S参数可用于被测系统对不同频率正弦波的反射和传输特性(S-parameter)S参数描述了被测器对不同频率正弦波的传输和反射特性。如果我们能得到传输通道对不同频率正弦波的反射和传输特性,理论上我们可以预测传输通道后真实数字信号的影响,因为真实数字信号可以被认为是由许多不同频率的正弦波组成的。

单端传输线包含4个S参数:S111、S22、S21、S12。S11和S22分别反映了1端口和2端口对不同频率正弦波的反射特性。S21反映了从1端口到2端口的不同频率正弦波的传输特性,S12反映了从2端口到1端口的不同频率正弦波的传输特性。对于差异化的传输线,由于共有4个端口,其S参数更为复杂,共16个。一般来说,差分传输线的S参数将由4端口甚至更多端口的矢量网络分析仪测量。

如果得到测量差分线的16个S参数,已经得到了差分线的许多重要特性。例如,SDD21参数反映了差分线的插入损耗特性,SDD11参数反映了其回波损耗特性。

关键词: PCB阻抗           

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