高频板材特性与阻抗控制

2011-06-17 11:13:07来源: 互联网

1、AC Impedance 交流阻抗
交流电中综合了电阻 (Resistance;R) 、容抗 (Capacitive Reactance;Xc),及感抗 ( Inductive Reactance ;XL ) 而构成的交流 "电阻",简称为"阻抗"(Impedance,代表符号为Z)。其公式为 Ζ=√(R2+(XL-XC)2)。本词与高速或高频传输线中的讯号(Signal;此词尚有其它同义字如脉冲Pulse,方波Square Wave,Step Wave阶波等)所遇到阻力的"特性阻抗" (Charac teristic Impedance,其代表符号为Zo)与前者完全不同,其公式为 Zo=√(L/C)。又原词中的 AC 是指 Alternating Current 即"极性交换之电流"而言。亦即随时间变化的电流,简称交流。此 AC 符号常用于每秒钟变换极性 (Polarity Switching )很多次的电源,其波形常为正弦波、方波或三角波等。

2、Characteristic Impedance特性阻抗
是指当导体中有电子"讯号"波形之传播时,其电压对电流的比值称为"阻抗Impedance"。由于交流电路中或在高频情况下,原已混杂有其它因素(如容抗、感抗等)的"Resistance",已不再只是简单直流电的"欧姆电阻"(OhmicResistance),故在电路中不宜再称为"电阻",而应改称为"阻抗"。不过到了真正用到"Impedance阻抗"的交流电情况时,免不了会造成混淆,为了有所区别起见,只好将电子讯号者称为"特性阻抗"。电路板线路中的讯号传播时,影响其"特性阻抗"的因素有线路的截面积,线路与接地层之间绝绿材质的厚度,以及其介质常数等三项。目前已有许多高频高传输速度的板子,已要求"特性阻抗"须控制在某一范围之内,则板子在制造过程中,必须认真考虑上述三项重要的参数以及其它配合的条件。

3、Frequency 频率
是指各种周期性运动,在单位时间内所重复的次数而言。电频通常是以"赫"(Herz,即每秒内重复的次数或周数)为单位。电路板线路中的"讯号",是以波动方式传输,故欲其高速则必先要高频。而在高频下,其板材的介质常数就显得非常关键,例如3 GHz以上的高频微波通信板,则介常数4.5的FR-4必须更换成只有2.6的PTFE板材才行,以减少讯号的散逸与延误。

4、Impedance Match 阻抗匹配
在电子电路中若有讯号(Signal)在传送时,希望由电源发出端(Source)起,在能量损失最少的情形下,能顺利传送到接收端(Load)。并由接受端将其完全吸收而不产生任何的反射。欲达到这种良好的传送或传输,则电路中的阻抗(ZL)必须与"发出端"内部的阻抗(Zo)相等才行,称之为"阻抗匹配"。

5、Radio Frequency Interference(RFI)射频干扰
是一项意外不良的干扰,包括出现一些不良的暂存状态(Transients)讯号,会干扰到电子通信设备或其它电子机器之操作而影响其正常功能。例如早期未做RFI预防的电视机,当附近有脚踩式摩托车发动时,由于其火星塞所发出火花(Spark)电磁波,传入电视机后将会造成画面短暂的混乱。若在电视机胶壳的内壁,以化学铜或含镍漆料等处理上一屏障 (Shielding)层后,即可将传来的电磁波导引至"接地层"去,以减少 RFI的干扰。至于某些"高周波"熔接工场,也需将其建筑物以金属网接地,避免其所散出的高频电磁波对周围电子电器品的干扰。在机场航道附近之业者,严重时甚至会对飞机降落雷达仪表造成干扰,对飞安有很大的威胁,必须严加防范。

6、Reflection反射
一般常识中是指镜面将入射光加以反射之谓。不过在计算机主机板中对高速讯号之传播时,则是指"讯号"由Driver发出经讯号线在 Receiver傅播时,若三者间之阻抗值均能匹配,则讯号之能量可顺利到达Receiver中一旦讯号线品质有问题,致使其呈现的"特性阻抗"值超过限度时,将会造成讯号部份能量折回 Driver ,也称为"反射"。

7、Rise Time上升时间
此词是方波式逻辑讯号 (Signal)或脉冲 (Pulse) 的重要性质。以纵坐标为电压(如早期的5V与现在的 3.3V,及未来可能的 2.5V),横坐标为时间所组成的"时脉Clock" (时钟脉波)系统;其传播中方波的生成,理论上应自低态垂直升起到达"高态",但实际上却是以某一斜坡升起。该升起斜坡之 10%高度到 90%高度所耗掉的时间,称为Rise Time,常用单位为 10-9秒Nono-Second,简称为NS,译为奈秒。

8、Ultra High Frequency(UHF)特高频率
指频率在 300MHz ~ 3GHz 之间,或波长在 1 m ~10 cm 之"极超短波",称为UHF。如电视、汽车电话、大哥大电话等皆属此一范围,其所使用之电路板材 FR-4 则尚可达成使命。至于频率更高的微波电子产品,则需用到 Teflon板材了 (详见电路板信息杂志50期之专文)。EMI Electromagnetic Interference ;电磁干扰RF Radio Frequency;无线电波,射频RFI Radio-Frequency Interference;射频干扰SHF Super High Frequency ; 超高频率(即频率在3~30GHz间的微波;波长为1~10cm,可用于远程无线之大哥大或卫星通信 )UHF Ultra-High Frequency ;特高频率之电磁波是指频率在300~3,000MHz的电波,或波长在 1~10dm (10~100cm)的"极超短波"而言,常用于高画显电视。VHF Very High Frequency ; 极高频率电磁波 (即超短波)指频率在30~300MHz间的电波,其波长在 1~10m间,用于广播及电视。

关键字:高频板材  阻抗  控制

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0617/article_10158.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
高频板材
阻抗
控制

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved