射频/微波PCB的信号注入“法门”

实例
　　图 4 提供了一个简单实例。图4a 是一根具有狭长渐变线的粗微带传输线。渐变线在板边处宽0.018"(0.46 mm)，长0.110"(2.794 mm)，最后变成了宽0.064"(1.626 mm)的50 Ω 线宽。在图4b 和4c 中，渐变线的长度变短。选用了现场可压接终端连接器，未焊接，所以每种情况均使用同一内导体。微带传输线长2"(50.8 mm)，加工在厚30mil(0.76 mm)的RO4350B ?微波电路层压板上，介电常数为3.66。在图4a 中，蓝色曲线代表插入损耗(S21)，波动很多。相反，图4c 内S21 的波动数量最少。这些曲线表明，渐变线越短，性能越高。
　　


　　


　　图4. 3 个具有不同渐变线的微带电路的性能;具有狭长渐变线的原始设计(a)、减小渐变线的长度(b)和渐变线的长度进一步减小(c)。
                                
                                                               
                                
                　　也许图4中最能说明问题的曲线表明了电缆、连接器和电路的阻抗(绿色曲线)。图4a 中大的正向波峰代表连接着同轴电缆的连接器端口1，曲线上的另一个峰代表电路另一端的连接器。阻抗曲线上的波动由于渐变线的缩短而减小。阻抗匹配的改善是 因为信号注入区的渐变线变宽，变窄;变宽的渐变线降低了感性。
　　我们能够从一个优秀的信号注入设计2 中了解更多注入区域电路尺寸的信息，这个电路也使用同样的板材和同样的厚度。一个共面波导转微带电路，通过利用图4 的经验，产生了比图4 更好的效果。最明显的改善是消除了阻抗曲线中的感性峰，事实上，这是部分感性峰和容性谷造成的。使用正确的渐变线是感性峰降到最低，同时使用注入区的共面 接地焊盘耦合来增加感性。图5 的插入损耗曲线比图4c 平滑，回波损耗曲线也有所改善。对于采用介电常数较高或厚度不同的PCB 材料的微带电路或者采用不同类型的连接器的微带电路，图4 所示实例的结果不同。
　　信号注入是一个很复杂的问题，受很多不同因素的影响。该实例和这些指导方针旨在帮助设计者了解基本原理。