CN112040643A - 一种采用并联电容的高速信号链路设计 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种采用并联电容的高速信号链路设计。该链路设计包括：并联电容、并联电容传输线及信号回流层，并联电容传输线设置在并联电容的下方，且并联电容通过电容焊盘焊接至并联电容传输线上，回流层设置在并联电容传输线之下，并联电容传输线包括：宽度渐变部分，该部分的传输线的宽度由距离并联电容焊盘一定距离处开始线性变窄；并且，并联电容正下方的信号回流层整体挖掉。本发明提供的采用并联电容的高速信号链路设计能够避免传输线上的阻抗失配和信号损失。

Description

一种采用并联电容的高速信号链路设计
技术领域
本发明涉及射频技术领域，特别是涉及一种采用并联电容的高速信号链路设计。
背景技术
当前在第五代通信网络5G无线前传及超大宽带数据中心的需求推动下，对其核心部件的传输速率要求越来越高，高频、高速、高密度已逐步成为先进通讯产品的显著发展趋势之一。信号传输高频化和高速数字化，迫使PCB走向微小孔与埋/盲孔化、导线精细化、介质层均匀薄型化，高速PCB设计技术已成为一个重要的研究领域。在高速数字电路系统中，如果传输线的阻抗失配会引起数据信号反射，造成过冲、下冲和振铃等信号畸变，在传输数据越高的结构中，信号畸变会更加突出。传输线特征阻抗主要与PCB的导线设计、板层和材质等因素有关。
在保证PCB12传输线的阻抗匹配的要求下，PCB电路上往往需要根据实际电路和芯片的设计方案，增加串联电容11等设计方案，如图1，以实现隔断直流信号、通过交流信号的作用，类似于高通滤波器，这种电容11尺寸是0201，0402或0603等，电容尺寸与传输线13尺寸相差较大，高频电磁场传输时会感受到明显的阻抗突变，导致信号的高速性能下降。在高速电路设计方面，为了达到更加低损耗的信号传输，实现更广泛频率信号的通过，往往需要将两个不同容值的电容进行并联设计在传输线上，但由于两个电容并联在高速传输线上会引起更强烈的阻抗失配和信号损失，所以这种高速电容并联的设计方案目前很难实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用并联电容的高速信号链路设计，能够避免传输线上的阻抗失配和信号损失。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高速PCB板，所述高速PCB板包括：包括：并联电容、并联电容传输线及信号回流层，并联电容传输线设置在并联电容的下方，且并联电容通过电容焊盘焊接至并联电容传输线上，回流层设置在并联电容传输线之下，并联电容传输线包括：宽度渐变部分，该部分的传输线的宽度由距离并联电容焊盘一定距离处开始线性变窄；并且，并联电容正下方的信号回流层整体挖掉。
在一些实施方式中，在距离电容焊盘0.3-0.6mm处，传输线开始变窄。
在一些实施方式中，传输线最窄处与电容焊盘连接。
在一些实施方式中，最窄处的传输线线宽为原始线宽的60％-80％。
在一些实施方式中，两个电容正下方是信号回流层。
在一些实施方式中，并联电容是两个平行设置的电容。
在一些实施方式中，电容焊盘的数目为两个，均垂直于并联电容传输线设置。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
1、该发明可以有效实现更高速率的信号传输，而且不会引起明显的阻抗突变；
2、该发明设计设计独特，制作简单，在高速PCB上设计并制作；
3、该发明有效解决了并联电容无法在更高频高速的传输线上设计的问题；
4、该发明可以实现信号在更广频率范围内的传输。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是现有技术提供的增加串联电容等设计方案的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的高速PCB板的立体视图；
图3是本发明实施例提供的高速PCB板的立体透视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
基于当前高速PCB设计在并联电容应用中的难题，现提出一种可供并联电容使用的高速传输线的设计发明。如图2，在两个高速电容21并联的结构中，传输线22与电容焊盘23之间有一处宽度均匀渐变的传输线221，在距离电容焊盘230.3-0.6mm处，传输线开始变窄，传输线最窄处与电容焊盘23连接，最窄处的传输线线宽为原始线宽的60％-80％，两个电容21下方(第二层金属层)是信号回流层24，也就是地平面，电容正下方的回流层(地平面)需要整体挖掉241，如图3。
采用该发明有如下的技术优势和效果：
1、该发明可以有效实现更高速率的信号传输，而且不会引起明显的阻抗突变；
2、该发明设计设计独特，制作简单，在高速PCB上设计并制作；
3、该发明有效解决了并联电容无法在更高频高速的传输线上设计的问题；
4、该发明可以实现信号在更广频率范围内的传输。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高速PCB板，包括：并联电容、并联电容传输线及信号回流层，并联电容传输线设置在并联电容的下方，且并联电容通过电容焊盘焊接至并联电容传输线上，回流层设置在并联电容传输线之下，其特征在于，并联电容传输线包括：
宽度渐变部分，该部分的并联电容传输线的宽度由距离并联电容焊盘一定距离处开始线性变窄；并且，
并联电容正下方的信号回流层整体挖掉。
2.根据权利要求1所述的高速PCB板，其特征在于，在距离电容焊盘0.3-0.6mm处，并联电容传输线开始变窄。
3.根据权利要求1所述的高速PCB板，其特征在于，传输线最窄处与电容焊盘连接。
4.根据权利要求1所述的高速PCB板，其特征在于，最窄处的传输线线宽为原始线宽的60％-80％。
5.根据权利要求1所述的高速PCB板，其特征在于，两个电容正下方是信号回流层。
6.根据权利要求1所述的高速PCB板，其特征在于，并联电容是两个平行设置的电容。
7.根据权利要求1所述的高速PCB板，其特征在于，电容焊盘的数目为两个，均垂直于并联电容传输线设置。
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