单端带状线结构
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应用说明 123 单端带状线结构 |
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| 在本应用说明中，我们将介绍单端带状线结构 — PCB 上最流行的两种传输线路结构之一。 正如我们在应用说明 AP121 中所见，控制阻抗 PCB 通常使用微波传输带或带状线传输线路，以单端（未平衡）或差分（已平衡）配置的方式生产。在本应用说明中，我们将介绍单端带状线结构。和微波传输带结构一样，这些都是没有平衡的线路结构，即信号导线的交叉部分与返回接地层导线的交叉部分不同。 和微波传输带结构一样，带状线机构的特性阻抗将是迹线物理尺寸、PCB 底板材质的绝缘常数和绝缘厚度的函数。 |
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| 带状线结构 带状线通常包括夹在两个参考层和绝缘材质之间的导线迹线。传输线路，即迹线和层，构成了控制阻抗。阻抗值将取决于其物理结构和绝缘材质的电子特性：
出于各种实用的目的，绝缘体将被视为均匀的。在真空中电磁波以光速传播。材质中的传播速度主要取决于材质的 Er（通常反比于材质绝缘常数的平方根）。假设 G-10 或 FR-4（实际值取决于频率以及玻璃和树脂的比例）的绝缘常数为 4，则传播速度将约为光速的一半。 以下有多种 PCB 带状线的配置：
这些结构如下图所示。 |
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| 单端带状线 注意以下各图中的信号迹线通常显示为梯形，而宽度 W 是指最接近上层表面的迹线宽度，W1 是指最接近下层表面的迹线宽度。 带状线与微波传输带的不同之处在于它嵌入到两个参考层之间的绝缘材质中。带状线配置有两种衍生配置 — 居中或对称带状线和补偿带状线。 |
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| 对称带状线
图 1，对称带状线 |
在对称带状线配置中（图 1），信号线是夹在两个参考层之间居中的位置。但这一点通常很难实现，因为迹线上下的叠层板不是 C 级就是 B 级（内核或预填）材质。 | |||
| 补偿带状线 图 2，补偿带状线 |
在补偿或不对称带状线的配置下，迹线夹在两个参考层之间，但是距离上下两层的距离是不同的。 | |||
| 第二个镜像迹线可能置于距离上接地层 H1 的地方。这一结构称为双路带状线 — 此情况下，两条信号导线夹在相邻层次的两个参考板层之间。这两个信号层将采用直交布线，以便将相互干扰降至最低，即信号层为直角相交，以便尽量减少交叉区域。该结构随后将作为两个独立的补偿带状线。双路带状线结构如图 3 所示。 | ||||
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图中显示了特性带状线的阻抗属性：
用于计算特性阻抗的等式需要复杂的数学计算，通常使用场求解方法，其中包括边界元素分析在内，这已经超出了本文档所讨论的范围。 |
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