BNC占位設計的幾種方法介紹

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 BNC占位設計的幾種方法介紹如今越來越多的視頻設備以千兆位速率運行，它們通過相對較大的同軸BNC連接器互連。雖然這些連接器一般都具有良好的質(zhì)量，但它們在設備中的性能表現(xiàn)卻取決于它們在PCB上貼裝得如何。非優(yōu)化的連接器占位設計會導致阻抗失配、反射、信號損耗，并降低設備的信號保真度。BNC占位PCB布局設計任務，一般由線路布線設計師和硬件工程師負責，但他們通常沒有時間或適合的工具順利完成任務。本文介紹了BNC占位設計中的幾個常見問題，并以插圖說明了邊緣貼裝和插入式連接器的占位設計例如。這些連接器可與美國國家半導體的LMH0384 3G/HD/SD自適應電纜均衡器、L

2、MH0303電纜驅(qū)動器及LMH0387可配置I/O器件搭配使用。 表面貼裝BNC，則大的連接焊盤將導致阻抗大幅下降。提高其阻抗需要使用較大的電介質(zhì)間隔（H15mil），但這并不是可選方案。提高焊盤阻抗的方法之一是移除焊盤下方的一個或多個層，以消除過高的寄生電容。開口尺寸通常設計為能提供剛好足夠的邊緣電容，以將連接焊盤的阻抗恢復至其目標值。在焊盤下方移除層的技術(shù)。占位取決于個GND層的位置，以及電路板中電源層的位置和數(shù)量。 在此例如中，移除焊盤下方所有的層。此步驟會將焊盤的特征阻抗提高到75（此例如的目標阻抗）以上。為了使阻抗恢復至目標值75，在焊盤的兩端增加了接地金屬片。這些接地片安置在焊盤預

3、先定義的距離處，這樣就能產(chǎn)生剛好足夠的接地耦合以實現(xiàn)所需的阻抗。該構(gòu)造的優(yōu)點是與電路板堆疊完全無關，因此可在多層電路板設計中重復使用。 透明的BNC占位插入式BNC 對于插入式BNC，其占位由金屬化通孔及其引出線兩部分構(gòu)造組成。金屬化通孔直徑通常為3050mil.為使金屬化通孔的阻抗保持為75，在電源層中需要使用大間隙（反焊盤）。反焊盤尺寸決定于金屬化通孔直徑以及電路板中的電源層數(shù)量。使用大的反焊盤后，反焊盤區(qū)域內(nèi)的引出線將喪失其GND參考，其阻抗就會增加。為解決此問題，需要將短金屬片延長至反焊盤內(nèi)，以保證引出線的阻抗。底層引出線上方的個電源層需要延長金屬片，其寬度通常為走線寬度的35倍。 在

4、此例如中，底部金屬層上加寬的引出線任意一側(cè)都安置了兩個GND接地片。這些接地片安置在引出線預先定義好的位置上，這樣就能產(chǎn)生剛好足夠的接地耦合以實現(xiàn)短引出線所需的阻抗。該構(gòu)造的優(yōu)點是能獨立調(diào)節(jié)電源層中的反焊盤以控制金屬化通孔阻抗，且能獨立調(diào)節(jié)接地保護片間隙以控制引出線阻抗。 BNC占位設計優(yōu)化 BNC占位設計涉及在GND和VCC內(nèi)層安置反焊盤或移除層，或安置表面GND接地片，以產(chǎn)生剛好足夠的寄生電容來保證所需的特征阻抗。占位取決于BNC的信號引腳直徑，以及電路板中的電源層數(shù)量。在某些情況下，占位可以設計成偏離標稱的75以彌補BNC本身輕微的缺陷。硬件工程師必須根據(jù)以往的經(jīng)驗來優(yōu)化BNC占位，在多

5、數(shù)情況下，常常會開展多次電路板重設計。 使用三維電磁仿真可以優(yōu)化BNC占位設計。從BNC的三維模型（機械維度和材料特性）開始，將建議的占位構(gòu)造和電路板特性（走線寬度、層疊和材料特性）輸入3D EM仿真器。執(zhí)行頻域仿真以確保符合有關回波損耗和插入損耗的設計目標，還可以執(zhí)行仿真TDR來檢查BNC和占位的阻抗曲線。 BNC供給商有完整的BNC模型，在客戶輸入電路板堆疊的情況下運行此仿真，是全面了解BNC模型的方法之一。本部分給出的仿真例如由連接器供給商Samtec公司提供。 本文小結(jié) 本文討論了BNC占位設計中的幾個常見問題，并介紹了透明的占位設計的幾種設計方法。的設計是使用具有信號引腳的連接器，從而無需設計任何特殊電路板構(gòu)造。對于信號引腳較大的連接器，無論是邊緣貼裝還是插入類型，均可采用具有良好性能的受控阻抗占位。請務必使用的焊盤或孔。排查信號路徑、逐一檢查電路板構(gòu)造、尋找路徑中的寄生電感和電容，并找出消除過高阻抗以及將阻抗恢復至目標值的方法。 本文所用的原則不僅適用于占位設計，對其它元件的連接焊盤也同樣有效。高速電路板設計不再是點A至點B的簡單連接。許多細微的布局決策都會影響電氣性能。三維電磁仿真工具可幫助工程