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Progettazione PCB
Tutorial per ridurre l'attenuazione del segnale in PCB ad alta velocità
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Tutorial per ridurre l'attenuazione del segnale in PCB ad alta velocità

Tutorial per ridurre l'attenuazione del segnale in PCB ad alta velocità

2021-11-11
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Author:Downs

When the signal is transmitted from the source through the PCB conductor to the load, Sperimenterà attenuazione a causa della perdita di energia causata dalla resistenza alle tracce e dalla perdita dielettrica.

Quando i segnali ad alta velocità si propagano sul circuito stampato, l'attenuazione del segnale è il termine più comune. È uno dei principali fattori che causano problemi di degradazione del segnale e integrità del segnale.

What is signal attenuation?

L'attenuazione del segnale è una misura della diminuzione della forza del segnale (ampiezza e forza) mentre il segnale si propaga attraverso il mezzo di trasmissione. È un attributo importante nelle applicazioni di telecomunicazione perché calcola la potenza del segnale in funzione della distanza.

Quando le informazioni fornite dal trasmettitore rimangono invariate quando il ricevitore è decodificato, La trasmissione del segnale senza perdita può essere raggiunta. A sufficient threshold level should be met to extract the correct information from the signal.

scheda pcb

Come viene calcolata l'attenuazione del segnale?

L'attenuazione del segnale è stimata in decibel (dB) per unità di lunghezza del mezzo di trasmissione. Può essere calcolato in base alla potenza (A p) e alla tensione (A v).

To avoid the chance of attenuation, il trasmettitore invia più segnali per garantire che almeno un segnale raggiunga la destinazione finale, the receiver. Tuttavia, due to the need to send those additional signals, questo approccio ridurrà la velocità complessiva della rete.

P s è la potenza del segnale alla sorgente

P d is the signal power at the load

V s è la tensione del segnale alla sorgente

V d è la tensione del segnale al carico

Più bassa è l'attenuazione, maggiore è l'efficienza del mezzo di trasmissione. L'attenuazione più elevata significa più perdita del segnale e minore ampiezza all'estremità ricevente.

Attenuation coefficient or attenuation coefficient

Il fattore di attenuazione determina la distanza che il segnale può percorrere e fornisce ancora abbastanza bit di dati o informazioni. Esso quantifica diversi mezzi di trasmissione in base a come l'ampiezza del segnale trasmesso diminuisce con la frequenza. È dato da:

AF = uscita P/P input

Il fattore di attenuazione del segnale dipende da:

Lunghezza media di trasmissione

Materiale del mezzo di trasmissione

Physical conditions

Attenuazione del segnale nella linea di trasmissione

In una linea di trasmissione, attenuation loss is a combination of two types of loss: conductor loss and dielectric loss. La perdita del conduttore è dovuta a conduttività imperfetta e resistenza alla traccia, while dielectric loss is due to dielectric materials.

Il coefficiente di attenuazione del segnale di una linea di trasmissione di lunghezza "l" è dato da:

In dB, the signal attenuation is expressed as:

Può anche essere espresso come la perdita di dB per unità di lunghezza, vale a dire:

Nota: Ignorare il segno meno e ricordare che si tratta di una perdita di dB.

La formula di cui sopra rappresenta la perdita totale di inserimento per unità di lunghezza della linea di trasmissione, che può essere scritta come:

R/Z0 è la componente di perdita proporzionale alla resistenza del filo R per unità di lunghezza, which is called conductor loss. È rappresentato da αC. The component GZ 0 is proportional to the conductance of the G-dielectric material and is called the dielectric loss. È rappresentato da α d.

Compared with conductor loss, La perdita dielettrica è trascurabile. Up to 20GHz, la perdita tangente relativa alla Materiale PCB (ie FR4) will not change significantly. Questo è il motivo principale per cui la curva di perdita dielettrica è quasi in linea con la frequenza. The distance between the transmitter and the receiver in the PCB circuit board is generally less than 1m. Pertanto, it can be assumed that the dielectric loss remains constant throughout the frequency range. Come somma della perdita di conduzione e della perdita dielettrica, the total loss is dominated by conduction loss.

The loss tangent of the FR4 material used in the circuit board design is approximately 0.003.