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PCB板边布线的隔离度 5 y& E* G( }5 e D! x8 |' w
EDA365原创 作者：何平华老师 ' i H2 Q" B8 K5 @- t1 Y
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这是射频模拟类PCB的设计定性规则之一，也是高速PCB的EMC设计规则之一。 定性不定量，心里没底。今天利用HFSS做个定量了断。 有初级工程师违反这条规则，导致整板指标劣化的设计事故，估计每周都能上演。
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模型 先建一个7层PCB理论模型（一般不存在奇数层PCB），截面如下： 从这个截面图可以看出： 2层内层带状线布线； 顶层和底层微带线布线； 3层完整地平面； 每层金属层间介质都是同样的厚度h； 地平面都对板边有内缩，以符合制造工艺规范，避免内层腐蚀； 布线层再对地平面边缘内缩，内缩尺寸Gap做了参数化。 所以严格地说，衡量隔离度，只与针对地平面的内缩Gap才有效。
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顶层和底层微带线之间的隔离度 直接上结果： 顶面微带线与底面微带线之间的隔离度，针对地平面的内缩距离Gap越大，这隔离度也越大。所以关键信号线如果走了微带线，尽量不得靠近板边。 微带线离Gnd边Gap距离究竟多大才行？上图的仿真没有太明确的界限，要根据板子的特点和应用场合而灵活确定。信号越关键，内缩越多。
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表面微带线与内层带状线之间的隔离度 也是直接上结果： 当离地平面边内缩距离Gap大于等于2倍介质厚度时，微带线与带状线之间的隔离度不再有变化，因为此时地平面的趋肤效应所决定的共地回流串扰起作用了，具体可参看岛主公众号《看图说RF》的其它原创文章。 内层带状线之间的隔离度 也是直接上结果： 当离地平面边内缩距离Gap等于1倍介质厚度时，地平面的趋肤效应所决定的共地回流串扰起刚开始起作用。 疑问 有细心网友会问到，岛主这个模型没说到介质厚度究竟是多少mil啊，微带线或带状线究竟多长呢？ 介质厚度具体多少mil关系不大，射频微波无源电路有缩放特征，而且全文都只说Gap是介质厚度的多少倍，呈正比关系。 这个模型已经仿真到最差的隔离度，微带线或带状线无论再伸延多长，隔离度都不会劣化。因为模型的微带线或带状线已经超过1/2导波波长了。因为隔离度曲线已经有一个凹坑了，这个凹坑对应的就是1/2导波波长的频点。 基本的定量结论 如果考虑顶面和底面微带线之间的串扰，针对地平面的内缩Gap越大越好，不好给出量化标准，这与板子的功能和微带线信号特点有关，具体问题具体分析。信号越关键，内缩越多。 如果考虑微带线与带状线之间的串扰，针对地平面的内缩2倍介质厚度就行了。 如果考虑带状线之间的串扰，针对地平面的内缩1倍介质厚度就行了。 & I$ }, {- q; R0 B2 g
出品｜EDA365 作者｜何平华老师 - r- \. ~' Z* L1 D/ K: K: t% }% {4 ]
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注：本文为EDA365电子论坛原创文章，未经允许，不得转载 ) e. t* C, I. L& r- x% d
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发表于 2022-2-11 09:24
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