如果是射频线，在转角的地方如果是直角，则有不连续性，而不连续性将易导致高次模的产生，对辐射和传导性能都有影响。
RF信号线如果走直角，拐角处的有效线宽会增大，阻抗不连续，引起信号反射。为了减小不连续性，要对拐角进行处理，有两种方法：切角和圆角。圆弧角的半径应足够大，一般来说，要保证：R>3W。
$ e9 v" t( G8 h+ X6 V2 B& P 锐角、直角走线
锐角走线一般布线时我们禁止出现，直角走线一般是PCB布线中要求尽量避免的情况，也几乎成为衡量布线好坏的标准之一，那么直角走线究竟会对信号传输产生多大的影响呢?
从原理上说，锐角、直角走线会使传输线的线宽发生变化，造成阻抗的不连续。
线宽变化导致阻抗变化
当走线的等效宽度变化的时候，会造成信号的反射。我们可以看到：
我们走线的时候，如果线宽发生变化，则会导致走线阻抗变化。
微带线(microstrip line)
•它由一根带状导线与地平面构成，中间是电介质。如果电介质的介电常数、线的宽度、及其与地平面的距离是可控的，则它的特性阻抗也是可控的，其精确度将在±5%之内。
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; v" w+ S# E7 ]( L* } 带状线(stripline)
带状线就是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带。如果线的厚度和宽度，介质的介电常数，以及两层接地平面的距离都是可控的，则线的特性阻抗也是可控的，且精度在10%之内。
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阻抗不连续就会反射
锐角最差，直角次之，钝角再次之，圆角再次之，直线最好。
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. W% [) k7 P. z2 P' M 当驱动器发射一个信号进入传输线时，信号的幅值取决于电压、缓冲器的内阻和传输线的阻抗。驱动器端看到的初始电压决定于内阻和线阻抗的分压。
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8 J; e: P+ |( q) F9 P2 ` 反射系数
ƒ其中-1≤ρ≤1
当ρ=0时无反射发生
当ρ=1(Z 2 =∞，开路)时发生全正反射
当ρ=-1(Z 2 =0，短路)时发生全负反射
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初始电压，是源电压Vs(2V)经过Zs(25欧姆)和
传输线阻抗(
50欧姆)分压。
Vinitial=1.33V
后续的反射率按照反射系数公式进行计算
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源端的反射率，是根据源端阻抗(25欧姆)和传输线阻抗(50欧姆)根据反射系数公式计算为-0.33;
终端的反射率，是根据终端阻抗(无穷大)和传输线阻抗(50欧姆)根据反射系数公式计算为1;
我们按照每次反射的幅度和延时，在最初的脉冲波形上进行叠加就得到了这个波形，这也就是为什么，阻抗不匹配造成信号完整性不好的原因。
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由于连接的存在、器件管脚、走线宽度变化、走线拐弯、过孔会使得阻抗不得不变化。所以反射也就不可避免。
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除了反射还有什么原因么?
直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面
一是拐角可以等效为传输线上的容性负载，减缓上升时间;
二是阻抗不连续会造成信号的反射;
三是直角尖端产生的EMI。
四还有一种说法：锐角会在生产过程中，造成生产有腐蚀物残留，不易加工，应该对于目前的PCB加工工艺来说不是什么困难，不作为理由。
传输线的直角带来的寄生电容可以由下面这个经验公式来计算：
C=61W(Er)1/2/Z0
在上式中，C就是指拐角的等效电容(单位：pF)，W指走线的宽度(单位：inch)，εr指介质的介电常数，Z0就是传输线的
特征阻抗。
举个例子，对于一个4Mils的50欧姆传输线(εr为4.3)来说，一个直角带来的电容量大概为0.0101pF，进而可以估算由此引起的上升时间变化量：
T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps
通过计算可以看出，直角走线带来的电容效应是极其微小的。
由于直角走线的线宽增加，该处的阻抗将减小，于是会产生一定的信号反射现象，我们可以根据传输线章节中提到的
阻抗计算公式来算出线宽增加后的等效阻抗，然后根据经验公式计算反射系数：ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0)，一般直角走线导致的阻抗变化在7%-20%之间，因而反射系数最大为0.1左右。而且，从下图可以看到，在W/2线长的时间内传输线阻抗变化到最小，再经过W/2时间又恢复到正常的阻抗，整个发生阻抗变化的时间极短，往往在10ps之内，这样快而且微小的变化对一般的信号传输来说几乎是可以忽略的。
很多人对直角走线都有这样的理解，认为尖端容易发射或接收电磁波，产生EMI，这也成为许多人认为不能直角走线的理由之一。然而很多实际测试的结果显示，直角走线并不会比直线产生很明显的EMI。也许目前的仪器性能，测试水平制约了测试的精确性，但至少说明了一个问题，直角走线的辐射已经小于仪器本身的测量误差。
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总的说来，直角走线并不是想象中的那么可怕。至少在非射频及高速电路的应用中，其产生的任何诸如电容，反射，EMI等效应在TDR测试中几乎体现不出来，高速PCB设计工程师的重点还是应该放在布局，电源/地设计，走线设计，过孔等其他方面。当然，尽管直角走线带来的影响不是很严重，但并不是说我们以后都可以走直角线，注意细节是每个优秀工程师必备的基本素质，而且，随着数字电路的飞速发展，PCB工程师处理的信号频率也会不断提高，到10GHz以上的RF设计领域，这些小小的直角都可能成为高速问题的重点对象。
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发表于 2019-8-25 09:00
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