精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
最も信頼性の高いPCB&PCBAカスタムサービスファクトリー。
PCB技術
トレースの端におけるPCBトレースと誘電体減衰
PCB技術
トレースの端におけるPCBトレースと誘電体減衰

トレースの端におけるPCBトレースと誘電体減衰

2021-11-11
View:221
Author:Downs

による信号減衰 PCBトレース 誘電体

信号の振幅は、配線抵抗及び回路基板誘電体の損失係数によって歪んでいる。信号がトレース表面に沿って伝搬する傾向があるので、この効果は高周波数でより顕著である。減衰は信号の立ち上がり時間を遅くし,データ誤りの可能性を増加させる。

高周波伝送路は受信機が実際の情報を解釈することを困難にする。伝送媒体の影響により、以下の伝送損失が発生する。

誘電体吸収:高周波信号が回路基板表面に伝搬するとき, 誘電体材料は信号エネルギーを吸収する. これは、唯一の完璧な選択によって制御することができます信号強度を減らす PCB材料. 誘電損失を減らすために低い損失正接を有する材料を選ぶ.

材料選択の詳細については、PCB材料の選択をお読みください。

PCBボード

表皮効果:表皮効果は、高周波成分が内側よりむしろ回路基板導体の外側に近づき始める現象である。高周波信号はまた、電流値を変化させて波形を発生させる。このような信号は自己インダクタンス値を有し、周波数が高くなると自己インダクタンス値が大きくなる。PCB表面上の導電性領域を減少させ、結果として信号振幅の抵抗及び減衰をもたらす。トレースの幅(表面積)を増加させることによって表皮効果を減少させることができるが、これは必ずしも変化する可能性がある。

信号範囲が増加すると、減衰も増加する。以下の要因は信号減衰の原因である。

雑音源:RF周波数、漏れ電流および電流干渉は、減衰信号を生じる。より多くのノイズ、より多くの減衰!

送信機と受信機の間の距離:信号がより長い距離を横切るとき、その強度は減少する。つの点間の距離が大きいほど、減衰は高くなる。

トレース幅:信号は、より広いトレースを通過するとき、より少なく減衰します。

クロストーク:近傍トレースのクロストークも信号減衰の原因である。

導体及びコネクタ:信号が異なる導電材料及びコネクタ表面を通過するとき、それは減衰される。

伝送周波数:波長が短いほど、電波の減衰が大きくなる。このような信号は2.4 GHzまたは5 GHzの電磁波で伝送される。電磁波は周波数が高く短波長である。したがって、無線信号の減衰は大きく、長距離にわたって伝送することができない。

導体材料に関連する抵抗損失:伝送線の製造に使用される銅などの導電性材料は、抵抗損失を導入し、銅トレース上を伝搬する信号の減衰をもたらす。

誘電体材料に関連する損失:伝送線路の間に挟まれた誘電体材料の損失は、誘電損失を生じる。この誘電損失は、逆抵抗としても知られている基板を横切ってコンダクタンスを形成し、伝搬信号エネルギーの一部を吸収し、信号減衰をもたらす。

銅表面粗さ:PCB上の銅表面粗さは信号伝搬を妨げることもある。銅表面のトポグラフィーが信号を上下に動かすので、粗銅線は抵抗を増加させる。表面スパイクも静電容量を増加させる。滑らかな銅は、この問題の解決策ですが、より高いコストで。

グランドループ抵抗:周波数が増加するにつれ、接地ループは狭くなり、銅面積が少なくなり、抵抗が増大する。

信号減衰を減らす方法?

信号減衰は、以下の技術を用いて低減することができる。

リピータを使用してください:受信信号が弱いなら、減衰を減らすことによって元の信号を再生するリピータを使用してください。また、それが故障なしでより長い距離にわたって伝送されることができるように、信号の範囲を強化します。

増幅器を使用してください:受信信号が弱いならば、振幅を増やすために増幅器を使ってください。

正しい材料選択:低損失誘電体材料および低抵抗トレースの慎重な選択は、信号減衰を最小にすることができる。

プログラマブル差動出力電圧(VOD)の設定を使用してください:プログラマブルVODは、ドライブの強度が線インピーダンスとPCBトレースの長さと同期されることを保証します。ドライバのVODを増やすことは、レシーバの信号を強化する。

プリエンファシス:信号強度を強化するために増幅器を使用することは唯一の解決策ではない PCB信号 減衰制御, それはまた、関連信号ノイズとジッタ. プリエンファシスは、第1の伝送されたシンボルのレベルを増やすことによって、シグナルの高周波コンポーネントを強化するだけである. 次のシンボルレベルが同じレベルで送信されるなら, 変化しない. 例えば, 信号が3シンボルの高レベルを伝送するなら, 最初のシンボルだけが強化される. 次の2つのシンボルは通常のレベルで送信されます.