CN101351080B - 一种印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种印刷电路板，包括：信号焊盘、地焊盘、信号过孔和地过孔，所述信号焊盘周围分布有一圈地过孔，所述地过孔位于所述信号焊盘与所述地焊盘之间。所述信号过孔位于所述地焊盘与所述信号焊盘之间。所述地过孔与所述地焊盘之间的距离小于所述地过孔与所述信号焊盘之间的距离。所述信号过孔与所述信号焊盘之间的距离小于所述信号过孔与所述地焊盘之间的距离。所述地过孔与所述地焊盘在印刷电路板表层直接连接。所述信号焊盘连接同轴连接器的信号针，所述地焊盘连接同轴连接器的地外壳。本发明实施例采用了改进的PCB结构，减小了高频传输信号的幅值衰减。

Description

一种印刷电路板

技术领域

本发明涉及高速设计和测试技术领域，特别是涉及一种印刷电路板。

背景技术

同轴连接器是PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)测试中常用的信号引出器件，同轴连接器将PCB板上的信号线连接到信号针上，再经过同轴电缆连接到测试仪器进行信号测试或者连接到其他信号端口。在低速信号传输情况下，包括同轴连接器在内的传输链路对信号的影响都很小，可以忽略；随着信号传输速率的提高，传输链路的性能对信号的影响越来越大，主要表现在信号幅值的衰减和抖动的加大。影响信号质量的内在原因是传输链路的特征阻抗是否连续一致，PCB和同轴连接器本身的信号线比较容易进行阻抗控制，而同轴连接器与PCB的出线处传输阻抗通常不连续，且波动范围大。因此同轴连接器到PCB板之间的出线成为整个传输链路传输性能好坏的关键。

对PCB上被测件的散射参数Scatter Parameter的测试，通常使用TRL(Through Reflect Line，直通反射传输线)校准夹具。TRL校准夹具端接同轴连接器，将测试端面转移到需要的地方，可以根据要求设定测量端面的位置。测试结果只包含被测件特性，测试夹具的影响被校准掉了。TRL校准要求被校准掉的区域在所需测试的频段内具有良好的传输性能，即传输特性S21随频率增加呈线性衰减；同时，所有校准夹具的SMA(Sub Miniature A，微型A)类出线传输特性一致。

目前，同轴连接器到PCB的出线方式通常没有进行特别处理或处理较为随意，直接将同轴连接器的信号针和地针分别与PCB板上的信号线和地平面相连。SMA出线一般方式为从SMA信号焊盘出线后经过1个信号过孔进入PCB内层走线，地焊盘随意经过几个地过孔，连接到PCB的内部地层。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在如下问题：

使用现有技术中的SMA出线做出的TRL校准夹具，传输信号频率大于9.5GHz时，传输特性急剧衰减，并出现振荡。传输信号频谱中高于9.5GHz的成份基本被衰减掉。另外，由于振荡，不同频率的信号衰减差异大，难以进行补偿。传输信号频率大于9.5GHz时，传输衰减特性出现正值，即如果进行信号传输，信号被传输线放大了，与实际情况明显不符。因此，使用现有技术中的SMA出线做出的TRL校准夹具的使用范围仅限于传输信号频率在9.5GHz以内，不能支持更高频率传输信号的测试。

发明内容

本发明实施例提供一种印刷电路板，增加了高频传输信号的传输距离。

为达到上述目的，本发明实施例提出一种印刷电路板，包括：信号焊盘、地焊盘、信号过孔和地过孔，所述信号焊盘周围分布有一圈地过孔，所述地过孔位于所述信号焊盘与所述地焊盘之间，所述信号过孔位于所述地焊盘与所述信号焊盘之间。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为采用了改进的PCB结构，从而，减小了高频传输信号的幅值衰减。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的PCB结构示意图；

图2为本发明实施例中地过孔与地焊盘在PCB表层直接连接时PCB上信号的传输特性曲线示意图；

图3为本发明实施例中信号过孔位置示意图；

图4为本发明实施例中信号过孔与信号焊盘之间的距离对信号传输特性的影响示意图；

图5为本发明实施例中PCB上信号的传输特性示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，同轴连接器一端接同轴电缆，另一端焊接到PCB上。PCB上的信号焊盘接同轴连接器的信号针，两边的地焊盘接同轴连接器的地外壳。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明实施例中的PCB结构示意图，包括信号焊盘101、地焊盘102、信号过孔103和地过孔104，信号焊盘101周围分布有一圈地过孔104，地过孔104位于信号焊盘101与地焊盘102之间。信号过孔103位于地焊盘102与信号焊盘101之间。地过孔103与地焊盘102之间的距离小于地过孔104与信号焊盘101之间的距离。信号过孔103与信号焊盘101之间的距离小于信号过孔103与地焊盘102之间的距离。地过孔103与地焊盘102在PCB表层直接连接。信号焊盘101连接同轴连接器的信号针，地焊盘102连接同轴连接器的地外壳。

信号焊盘与地焊盘之间的地过孔是否与地焊盘在PCB表层直接连接，对PCB上的高频信号的传输性能有很大的影响。如图2所示，为本发明实施例中地过孔与地焊盘在PCB表层直接连接时PCB上信号的传输特性曲线示意图。图中，虚线表示地过孔与地焊盘没有在PCB表层直接连接时PCB上信号的传输特性曲线，实线表示地过孔与地焊盘在PCB表层直接连接时PCB上信号的传输特性曲线。测试结果表明，信号焊盘与地焊盘之间的地过孔没有与地焊盘在PCB表层直接连接的PCB上的信号的传输特性曲线在9GHz附近有一个大的谐振点。信号如果在此频段传输，会出现很大衰减，对高速传输的信号质量产生影响。

信号过孔位于地焊盘与信号焊盘之间，信号过孔与信号焊盘之间的距离小于信号过孔与地焊盘之间的距离。信号焊盘与信号过孔之间的距离要尽量缩短，如果增大信号焊盘与信号过孔之间的距离，会影响PCB上的高频信号的传输特性。

如图3所示，为本发明实施例中信号过孔位置示意图。信号过孔303位于地焊盘302与信号焊盘301之间，信号过孔303的位置不超过地焊盘302的外侧，即信号过孔303位于信号焊盘301和虚线304之间，即虚线304的上方。

如图4所示，为本发明实施例中信号过孔与信号焊盘之间的距离对信号传输特性的影响示意图，实线表示信号焊盘与信号过孔之间的距离较小的PCB上的高频信号的传输特性曲线，虚线表示信号焊盘与信号过孔之间的距离较大的PCB上的高频信号的传输特性曲线。仿真结果表明，信号焊盘与信号过孔之间的距离较大的PCB上的高频信号的传输特性在13GHz以后的衰减，大于信号焊盘与信号过孔之间的距离较小的PCB上的高频信号的传输特性在13GHz以后的衰减。

如图5所示，为本发明实施例中PCB上信号的传输特性示意图，实线表示现有技术中PCB上信号的传输特性曲线，虚线标示发明实施例中PCB上信号的传输特性曲线。仿真结果表明，使用本发明实施例中的PCB结构的TRL校准夹具的测量范围可以达到20GHz。而使用现有技术中的PCB结构的TRL校准夹具测量一段传输线的传输特性在9.5GHz以后发散，该TRL校准夹具的测量范围到9.5GHz。

本发明实施例中的PCB，会减小传输信号的衰减。仿真结果表明，相同的6.25Gbps信号源经过相同的物理链路，即长度相同、板材相同，唯一不同的是信号输入输出端的同轴连接器出线方式不同，采用现有技术中的PCB结构的信号的眼高，即信号幅度是152mV，采用本发明实施例中的PCB结构的信号幅度是165mV，幅度提高接近10％。信号源的频率越高，采用现有技术中的PCB结构的信号的眼高和采用本发明实施例中的PCB结构的信号的眼高之间的差异会越大。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为采用了改进的PCB结构，提高了TRL校准夹具的测量频率范围，减小了高频传输信号的幅值衰减，增加了高频传输信号的传输距离。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种印刷电路板，包括：信号焊盘、地焊盘、信号过孔和地过孔，其特征在于，所述信号焊盘周围分布有一圈地过孔，所述地过孔位于所述信号焊盘与所述地焊盘之间，所述信号过孔位于所述地焊盘与所述信号焊盘之间。

2.如权利要求1所述印刷电路板，其特征在于，所述地过孔与所述地焊盘之间的距离小于所述地过孔与所述信号焊盘之间的距离。

3.如权利要求1所述印刷电路板，其特征在于，所述信号过孔与所述信号焊盘之间的距离小于所述信号过孔与所述地焊盘之间的距离。

4.如权利要求1所述印刷电路板，其特征在于，所述地过孔与所述地焊盘在印刷电路板表层直接连接。

5.如权利要求1所述印刷电路板，其特征在于，所述信号焊盘连接同轴连接器的信号针，所述地焊盘连接同轴连接器的地外壳。

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