RF taşıyan her iz karakteristik empedansta 50Ohm olmalı mı? Nasıl?

Bir VHF (160MHz) alıcı şemasını PCB'ye çevirmem gerekiyor. Buraya oraya baktıktan sonra biraz kafam karıştı.

RF ile ilgili ana sorunlar

1. Kaçak indüktörlerden ve kapasitörlerden kaçınmak için, yakın pistlerden (kapasite yukarı), geniş pistlerden (altta yer düzlemi olan kapasitör) ve uzun pistlerden (endüktans yukarı) kaçınarak

2. "karakteristik empedans" daki ani değişikliklerden kaçınarak sinyal yansımalarını önlemek.

   [Lütfen başkalarını özlediğimi söyle]

Sadece karakteristik empedansın ne olduğu konusunda belirsiz bir fikrim var (bu harika video olsa da çok yardımcı oldu), ancak eşdeğer RLC devresinin empedansı gibi görünüyor.

1. Sinyalin uzunluğuna ve frekansına bağlı olmalıdır, nasıl olur?
2. Sezgisel olarak her ped-pad izinin karakteristik empedansını hesaplamalıyım ve daima 50Ohm olduğundan emin olmalıyım. Durum bu mu?

Çevrimiçi bir hesap makinesi (18um kalınlığında bakır, 4.7 geçirgenlik, 0.5mm kalınlığında alt tabaka için) bana 50Ohms elde etmek için 0.9mm genişlik verir. Bu, tüm izleri bu genişlikte yönlendirmem gerektiği anlamına geliyor, onları kısa tutuyor, ancak birbirlerine çok yakın olmadan ve endişelenecek bir şeyim yok mu?

Sadece hangi karakteristik empedans hakkında belirsiz bir fikrim var

Karakteristik empedans, iz boyunca yayılan sinyaller için gerilimin akıma (dolayısıyla bir empedans) oranıdır ve iz boyunca kapasitans ve endüktans dengesi ile belirlenir.

Uzunluğa ve frekansa bağlı olmalıdır, nasıl olur?

Karakteristik empedans, endüktansın kapasitans oranına bağlıdır. İz uzunluğu arttıkça hem endüktans hem de kapasitans doğrusal olarak arttığından, oranları iz uzunluğuna bağlı değildir.

Ayrıca, sınırlar içinde, bu parametreler de frekansla çok fazla değişmez, bu nedenle oran frekansa bağlı değildir ve karakteristik empedans frekansa bağlı değildir.

Sezgisel olarak her ped-pad izinin karakteristik empedansını hesaplamalıyım ve daima 50Ohm olduğundan emin olmalıyım. Durum bu mu?

Sürüş devreleri 50 ohm yükleri sürecek şekilde tasarlanmışsa, genellikle evet. Ayrıca, devrenizin ayrıntılarına bağlı olarak, izlemenin en az bir ucunda ve muhtemelen her ikisinde de eşleşen sonlandırma sağlamak istersiniz.

Genellikle her bağlantı için ayrı bir hesaplama yapmanız gerekmez. Sadece tahta yığınıza bakın ve 50 ohm karakteristik empedansa ulaşan bir iz genişliği bulun ve tüm izlerinizi bu genişlikte yapın. Düzeninizin koşullarına bağlı olarak mikroşerit, şerit veya dalga düzlemi dalga kılavuzu geometrisi kullanabilirsiniz. PCB'nizdeki her bir sinyal katmanı için ayrı bir hesaplama yaparsınız ve belki de tüm bu kombinasyonları kullanmanız gerekiyorsa farklı geometri türleri (mikroşerit ve koplanar, tek uçlu ve diferansiyel) için.

İzleme uzunluğu çalışma frekansınızda dalga boyunun yaklaşık 1 / 10'undan azsa, benzersiz bir iz kullanarak sık sık kaçabilirsiniz.

Bana öyle geliyor ki, topladığım şeylerin neredeyse hepsini topladınız, bu yüzden sorularınızı cevaplayan (kolay) matematiğe gireceğim.

Kontrol bu out. Burada tekrar yazacağım:

Yukarıdaki formül, karakteristik empedansını biliyorsanız kayıpsız bir iletim hattının giriş empedansını hesaplamanızı sağlar.$Z_0$$Z_L$$\beta=\frac{2\pi}{\lambda}$$\lambda$

Şimdi bu karmaşık bir formül gibi görünüyor, size söylediği şey, giriş empedansının dağınık olması.

Bu "karmaşayı" iyileştirmenin iki yolu vardır:

• $\tan(\beta \ell)=0$
• $Z_L = Z_0$

$Z_L=Z_0$

İşte sihir burada gerçekleşir. Giriş empedansı iz uzunluğuna bağlı değildir ve bu harika bir şeydir çünkü iletim hatlarının iletim için kullanıldıklarında ne kadar uzun olmasını ummak istemezsiniz: koaksiyel kabloyu bir kaç mm kadar kesmesi gereken fakir bir teknisyeni düşünün dalga, belki 10 metreden fazla kablo ... Bununla iyi şanslar.

$50\Omega$$50\Omega$

$^{TM}$