标签: 微带线

1.什么叫20H原则 20H 原则是指电源层相对地层内缩 20H 的距离，H 表示电源层与地层的距离, 当然也是为抑制边缘辐射效应。 在板的边缘会向外辐射电磁干扰 ——将电源层内缩，使得电场只在接地层的范围内传导，有效的提高了 EMC。若内缩 20H 则可以将 70%的电场限制在接地边沿内；内缩 100H 则可以将 98%的电场限制在内。 我们要求地平面大于电源或信号层，这样有利于防止对外辐射干扰和屏蔽外界对自身的干扰，一般情况下在 PCB 设计的时候把电源层比地层内缩 1mm 基本上就可以满足 20H 的原则。 2.在PCB设计中如何体现3W原则与20H原则？ 第一，3W 原则，在 PCB 设计中很容易体现，保证走线与走线的中心间距为 3 倍的线宽即可，如走线的线宽为 6mil。 那么为了满足 3W 原则，在 Allegro 设置线到线的规则为 12mil 即可，软件中的间距是计算边到边的间距，如图所示： 3W原则 示意图 第二，20H 原则，在 PCB 设计的时候，为了体现 20H 原则，我们一般在平面层分割的时候，将电源层比地层内缩 1mm 就可以了。 然后在 1mm 的内缩带打上屏蔽地过孔，150mil 一个，如图所示： 20H原则示意图 3.PCB中信号线分为哪几类，区别在哪？ PCB 中的信号线分为两种：微带线和带状线。 微带线：是走在表面层(microstrip)，附在 PCB 表面的带状走线，如下图所示, 蓝色部分是导体，绿色部分是 PCB 的绝缘电介质，上面的蓝色小块儿是微带线（microstrip line）。 由于 microstrip line（微带线）的一面裸露在空气里面，可以向周围形成辐射或受到周围的辐射干扰，而另一面附在 PCB 的绝缘电介质上，所以它形成的电场一部分分布在空中，另一部分分布在 PCB 的绝缘介质中。 但是 microstrip line 中的信号传输速度要比 stripline（带状线）中的信号传输速度快，这是其突出的优点。 微带线示意图 带状线：走在内层(stripline/double stripline)，埋在 PCB 内部的带状走线，如下图所示，蓝色部分是导体，绿色部分是 PCB 的绝缘电介质，stripline 是嵌在两层导体之间的带状导线。 因为 stripline 是嵌在两层导体之间，所以它的电场分布都在两个包它的导体（平面）之间，不会辐射出去能量，也不会受到外部的辐射干扰。 但是由于它的周围全是电介质（介电常数比 1 大），所以信号在 stripline 中的传输速度比在 microstrip line 中慢。 带状线示意图 4.什么叫做EMC EMC，是 Electro Magnetic Compatibility 的缩写，翻译过来就是电磁兼容性，是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受电磁骚扰的能力。 传感器电磁兼容性是指传感器在电磁环境中的适应性，保持其固有性能、完成规定功能的能力。它包含两个方面要求：一方面要求传感器在正常运行过程中对所在环境产生电磁干扰不能超过一定限值；另一方面要求传感器对所在环境中存在电磁干扰具有一定程度抗扰度。 5.PCB设计中区分模拟地与数字地的设计方法有哪些？ 一般处理模拟地、数字地的方法有以下几种： 直接分开，在原理图中将数字区域的地连接为 DGND，模拟区域的地连接为 AGND，然后 PCB 中的地平面分割为数字地与模拟地，并把间距拉大； 数字地与模拟地之间用磁珠连接； 数字地与模拟地之间用电容连接，运用电容隔直通交的原理； 数字地与模拟地之间用电感连接，感值从 uH 到几十 uH 不等； 数字地与模拟地之间用零欧姆电阻连接。 总结来说，电容隔直通交，造成浮地。电容不通直流，会导致压差和静电积累，摸机壳会麻手。如果把电容和磁珠并联，就是画蛇添足，因为磁珠通直，电容将失效。串联的话就显得不伦不类。 电感体积大，杂散参数多，特性不稳定，离散分布参数不好控制，体积大。电感也是陷波，LC 谐振(分布电容)，对噪点有特效。 磁珠的等效电路相当于带阻陷波器，只对某个频点的噪声有抑制作用，如果不能预知噪点，如何选择型号，况且，噪点频率也不一定固定，故磁珠不是一个好的选择。 0 欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0 欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。 总之，关键是模拟地和数字地要一点接地。建议不同种类地之间用 0 欧电阻相连；电源引入高频器件时用磁珠；高频信号线耦合用小电容；电感用在大功率低频上。

微带线，对于做微博和射频的同仁是最熟悉不过的。这里也就不介绍原理性的知识，毕竟很多专业书籍和教材已经讲解很多。还是我写东西的一贯特点，举例子。 用微带线的分布参数代替集总参数的LC可以说是射频电路里最常见的一种方式。毕竟有类似ADS这种微波电路仿真软件，什么事情都会变得很简单。而且现在PCB的加工精度也很高，对于电容电感这种在低频段精度都很低的器件来说，能用一段导线、GND、基板（虽然这种描述不是那么严谨）来代替LC，想想都是很划算的。当然Q值不高也是微带线的缺点，鱼和熊掌不可兼得，要什么自行车啊。 陷波器，又称带阻滤波器，就是把一段频率信号滤除掉不让它通过。一般会用LC串联接地的方式来实现。如图 这里说明一下，用1nH和1.3pF电容组成一个4.4GHz的陷波器（为什么是这个频率，后面会说明），具体计算大家可以随便找个网页工具，不再说明。图中R1和R4为0欧，这是因为Multisim（支持正版，盗版必究）的网络分析仪内部集成了50欧电阻，加两个0欧电阻就是为了方便看S11和S21等S参数，要不然P1和P2都接到一起去了，也看不清电路结构。在图中可以看到在4GHz和5GHz之间的S21为-32dB的最低点（注意这个值）。 下面就用微带线来代替L1和C1。那用什么微带线呢，这里用Multisim的自带的MicroStrip来仿真。当然最理想的是用ADS或者HFSS来仿真。但这里只是为了说明，并不是为教学，也为了省点时间，毕竟还有本职工作，不停的加班是吧。等有时间了再跟大家聊聊射频仿真的软件。 在射频电路里，利用微带线的分布参数，用一段开路的1/4波长的微带线可以代替陷波器。如图 在3GHz左右的地方，Smith图上可以看到这段微带线是与50欧匹配的。注意电路图的微带线是开路的，没有接地，这一定要注意。仿真的效果如图 图中4GHz与5GHz中间地方有-20dB（也注意这个值）的衰减，缩小比例看，谐振点也差不多在4.4GHz，与上面LC组成的谐振电路大体是一样的。只不过由于微带线的Q值不如理想情况下的LC，导致衰减差了一些，但对于实际应用这-20dB已经是很理想了，毕竟实际的LC在射频电路里，自身的谐振比导线可复杂的多。那怕是村田、TDK这种大厂家的电容电感也只有500MHz的曲线，其他的频率，你们自己看着办吧。 看着图中还有两处谐振点（其实还有更多），那是因为对于1/4波长来说，3/4波长，5/4波长也对应不同频率产生谐振。这也是微带线的特点之一，它很不专一，渣男。 如果仔细计算，按照4.4GHz对应的1/4波长应该是1.67mm。从它的模型参数来看，该段微带线长2mm。这是因为模型里还有些L和C的参数，都会对仿真产生影响。再就是该波形其实也不完整，这就是为什么开篇要做S11的匹配实验。具体参数大家可以用ADS或者Si9000这些专业的微带线参数设置软件。这些就不仔细讨论了。毕竟在实际做PCB的时候，可以留出一段长度，不行了再割呗。对于射频工程师来说，刻刀和割线应该是最常用的工具，跟美工从业者似的。如果说你是做射频的还没有刻刀，不专业。 1/4波长的微带线是个神奇的东西，在射频电路里很常见，作为阻抗匹配的最佳拍档，哪都有它。多说一句，如果该电路将微带线接地，则成为在4.4GHz的一个带通电路。 接触射频电路是在一个难忘的清明节，老总问我是否想学天线，我就满口答应，后来就不能自拔。虽然天线跟射频还是有很多区别，但我想说那就是个引子，带我进入一个另外的世界。后来慢慢的学有限元仿真，各种射频电路仿真，到后来实际做天线和射频电路，到实际测试割线再测试，搭建测试环境等。一路辛苦的走来收益颇多。最开始为了仿真一个小小的微带天线，在实验室三天两夜没出屋，用三台电脑仿真了一个0dB增益的天线。现在看看结果是真可笑，完全拿不出手，但当时出来结果的瞬间，我感觉我打通了任督二脉，总算明白是怎么回事了。量变终究会带来质变，就看你量的多少，再就是需要一定时间内能完成多少量。 原创 非同类可代替器件1 原创 非同类可代替器件2 原创 非同类可代替器件3——微带线代替LC 原创 非同类可代替器件4—放大电容 原创 非同类可代替器件5—放大电感