PCB參考平面上的縫要小心

在繪制PCB時(shí)，需要很注意一點(diǎn)，就是不要整個(gè)操作，把微帶線本身的回流路徑給破壞了。

雖然，有時(shí)候我們想對(duì)信號(hào)的回流做個(gè)限制，比如分割個(gè)地呀，什么的。

但是，有時(shí)候回流并不是那么聽話，你想讓她去哪，她就去哪。

她也許瞅見(jiàn)一條近道，然后嗖的一下，就過(guò)去了。

當(dāng)你給回流一個(gè)實(shí)體平面時(shí)，回流分布會(huì)盡可能的靠近跡線，從而使整體阻抗最小。

所以，我們?cè)诋婸CB的時(shí)候，要避免走線下方的參考平面中有縫，孔啊什么的。

因?yàn)?，在?shí)際的多層PCB設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)法避免的要用過(guò)孔來(lái)連接層間的信號(hào)，所以對(duì)這個(gè)孔的位置，還是要多加注意，不要不小心就放在了信號(hào)線的旁邊。

還有參考平面上的槽和間隙，能避免，就避免。

因?yàn)榇_實(shí)會(huì)引入相當(dāng)大的 EMI 和信號(hào)完整性問(wèn)題。

當(dāng)微帶線下方的參考平面上有間隙時(shí)，平面的不連續(xù)性會(huì)阻礙返回電流路徑，從而迫使返回電流在更大的回路中流動(dòng)。

而且，通孔離微帶線太近或者微帶線下方的參考平面上有間隙，這都會(huì)增加信號(hào)回流路徑的阻抗。從信號(hào)完整性的角度來(lái)看，在返回電流路徑中阻抗增加等同于在信號(hào)跡線中阻抗增加。

間隙使得返回路徑不連續(xù)性，改變了信號(hào)線的特性阻抗，從而導(dǎo)致信號(hào)波形的反射和失真，并再次導(dǎo)致更高的 EMI 和信號(hào)完整性的降低。

不要把這種回流路徑，當(dāng)成看不見(jiàn)摸不著的東西，其實(shí)，有間隙的參考平面中的返回路徑可以很容易地通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明 。

如下圖所示所示的測(cè)試板。

該板由兩根銅線組成，長(zhǎng)約 12 厘米，從 BNC 連接器引出并用膠帶固定到電路板上，與參考平面形成50 ohm傳輸線。

導(dǎo)體由右側(cè)的 47 個(gè)電阻端接。底部的銅線下方，為完整的參考平面，而頂部的銅線下方，有 5 厘米長(zhǎng)的間隙。

使用 5 至 50 MHz 方波振蕩器作為信號(hào)源。然后再用一個(gè)小型磁環(huán)探頭，如下圖所示，將其輸出連接到示波器，用于追蹤電路板上的信號(hào)電流路徑。

下圖描述了測(cè)試板上測(cè)量環(huán)路輸出的四個(gè)位置和方向：

1. 位置 A，水平且與穿過(guò)參考平面間隙的信號(hào)線相鄰

2. 位置 B，水平，在參考平面中的間隙末端

3. 位置 C，垂直于參考平面中間隙的左側(cè)

4. 位置 D，垂直于參考平面中間隙的右側(cè)

下圖為各位置處的環(huán)路探頭輸出的波形圖。

上圖說(shuō)明在參考平面中流動(dòng)的信號(hào)返回電流被分流到間隙的邊緣，從而與信號(hào)線形成了更大的信號(hào)電流回路區(qū)域。這個(gè)較大的環(huán)路面積增加了總環(huán)路電感，因此增加了參考平面上的射頻壓降。

這樣呢，就更容易影響別人，比如說(shuō)PCB輻射增加，信號(hào)更容易耦合到相鄰跡線上去；也更容易影響別人，比如說(shuō)更容易接收到外界的干擾信號(hào)，也更容易耦合到相鄰跡線的信號(hào)。

審核編輯 ：李倩