Kontrola impedancji
Impedancja elektryczna to miara oporu, jaki obwód stawia prądowi po przyłożeniu sinusoidalnego napięcia przemiennego. We wspomnianym przypadku używany jest kabel koncentryczny. Zamiast kabla koncentrycznego, antena może być podłączona do urządzenia za pomocą kabla składającego się z dwóch okrągłych przewodów oddzielonych płaskim plastikowym paskiem. Podobnie jak w przypadku kabla koncentrycznego, wymiary i materiały tego przewodu są precyzyjnie regulowane, aby zapewnić odpowiednią impedancję elektryczną.
W PCB ekran to płaszczyzna, izolator to materiał, a przewód rdzeniowy to ścieżka. Impedancja jest mierzona w omach, ale nie należy jej mylić z rezystancją, również mierzoną w omach. Rezystancja dotyczy prądu stałego (DC), podczas gdy impedancja dotyczy prądu zmiennego (AC), który staje się ważny wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału, co staje się krytyczne dla ścieżek obwodu drukowanego z komponentami sygnału równymi lub większymi niż 200 MHz. Zadaniem przewodu lub ścieżki jest przenoszenie siły sygnału z jednego urządzenia do drugiego. Maksymalna moc sygnału jest przesyłana, gdy impedancje są dopasowane.
Antena telewizyjna ma „naturalną” impedancję. W przypadku częstotliwości radiowych (FR) przeniesienie maksymalnej mocy sygnału z anteny do kabli wymaga, aby impedancja kabla odpowiadała impedancji anteny. Ponadto impedancja telewizora musi odpowiadać impedancji kabla.
Chociaż koncentrujemy się na połączeniach przewodowych, te same rozważania dotyczą przesyłania sygnału przez ścieżki na płytce drukowanej. W 1997 roku tylko wyspecjalizowane urządzenia o dużej prędkości wymagały płytek drukowanych (PCB) z kontrolowaną impedancją, co stanowiło około 20% wszystkich produkowanych w tym czasie PCB.
Jednak do 2000 roku około 80% wielowarstwowych płytek drukowanych było produkowanych z kontrolowaną impedancją. Zmiana ta obejmowała płytki do różnych zastosowań technologicznych, w tym:
– telekomunikacja,
– przetwarzanie sygnału wideo,
– szybkie przetwarzanie cyfrowe,
– obróbka graficzna,
– sterowanie procesami.
W większości dzisiejszych domów istnieje duża liczba tanich zastosowań tych technologii, na przykład:
– modemy, telefony, telewizja satelitarna,
– GPS,
– radar,
– gry wideo,
– tanie komputery PC,
– automatyczne moduły sterowania silnikiem.
Jaki rodzaj impedancji możemy spotkać na PCB?
Wbudowana linia mikropaskowa
Wbudowana linia transmisyjna, podobna do mikropaskowej, składa się z przewodnika, zwykle miedzianego, o szerokości W i grubości t, poprowadzonego przez płaszczyznę uziemienia, która jest szersza niż sama linia transmisyjna i oddzielona dielektrycznym podłożem o grubości H1.
Przesunięta linia paskowa (Offset Stripline)
W konfiguracji Offset Stripline, ścieżka sygnału jest umieszczona pomiędzy dwiema płaszczyznami i może, ale nie musi, znajdować się w równych odstępach pomiędzy nimi. Konstrukcja ta jest często określana jako Dual Stripline.
Mikropasek ze wspólną krawędzią ze sprzężeniem krawędziowym
Mikropasek ze wspólną krawędzią to konfiguracja różnicowa, w której na powierzchni znajdują się dwie ścieżki o kontrolowanej impedancji, pokryte rezystorem i płaszczyzną po drugiej stronie laminatu.
Przesunięta linia paskowa ze sprzężeniem krawędziowym
Przesunięta linia paskowa ze sprzężeniem krawędziowym o konfiguracja różnicowa z dwiema ścieżkami o kontrolowanej impedancji umieszczonymi pomiędzy dwiema płaszczyznami. Ścieżki są przesunięte względem siebie, ale mogą znajdować się w połowie odległości między płaszczyznami (2H1+T = H).
Linia paskowa ze sprzężeniem krawędziowym
Ta konfiguracja różnicowa składa się z dwóch ścieżek oddzielonych laminatem, włożonych między dwie płaszczyzny. Chociaż schemat pokazuje przesunięcie ścieżek, celem produkcyjnym jest uzyskanie ścieżek bez przesunięcia, tj. jedna musi znajdować się bezpośrednio nad drugą.
Powlekane linie koplanarne
W tej konfiguracji występuje pojedyncza ścieżka o kontrolowanej impedancji z dwiema ścieżkami uziemienia o określonej szerokości (W2/W3) po każdej stronie. Wszystkie ścieżki są pokryte rezystorem.
Powlekany falowód koplanarny z uziemieniem
Falowód koplanarny ma pojedynczą ścieżkę o kontrolowanej impedancji z płaszczyznami po obu stronach (lub bardzo szerokimi ścieżkami uziemienia), ciągłą płaszczyzną po jednej stronie i laminatem tylko po drugiej.
Przesunięty falowód koplanarny
Falowód koplanarny jest podobny do konfiguracji opisanej powyżej, z tym wyjątkiem, że po obu stronach laminatu znajdują się płaszczyzny oraz jedna płaszczyzna na tej samej warstwie, co ścieżka o kontrolowanej impedancji.
Jak kontrolować impedancję?
Co to jest kupon testowy?
Masz pytania?
Zespół ICAPE Group jest zawsze blisko Ciebie i Twojej firmy. ICAPE Group jest obecna na całym świecie dzięki jednostkom biznesowym zatrudniającym miejscowych ekspertów w różnych lokalizacjach na całym świecie. Skontaktuj się z nami już dziś!
