CN2770275Y - 印刷电路板接地层结构改良 - Google Patents

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Abstract

一种印刷电路板(PCB)接地层结构改良，该结构改良的地平面由多个大小相等的规则图形网格紧密排列组成。在本实用新型的具体实施方式中，该种规则图形网格可为正六边形网格，由三个正六边形彼此以边相连组成的Y形网格，双十字网格以及在工字网格上下两端各延伸一矩形凸台形成的网格。当规则图形网格为双十字网格或由工字网格上下两端各延伸一矩形凸台形成的网格时，该种规则图形网格为纵横相间排列。通过利用本实用新型，能减少信号线由不同走线方式引起的特征阻抗的变化，从而降低走线的难度。

Description

印刷电路板接地层结构改良
【技术领域】
本实用新型涉及一种印刷电路板(PCB)接地层结构改良，特别是涉及一种印刷电路板接地层地平面的结构改良。
【背景技术】
现代印刷电路板(PCB)设计中，对走线阻抗的控制及为重要，将走线阻抗调整到所需要的值，不仅大大有助于在设计和制造阶段提高PCB板的质量，同时还有助于提高PCB板中信号的完整性。
PCB板中信号线的阻抗与多种参数均有关系，这多种参数包括信号线线宽、线距、PCB板介质以及PCB板金属层的厚度等。改变其中的一个或多个参数，从而使信号线阻抗达到所要求的数值范围，是业界通常的做法。然而对于一些相对较薄的PCB板，要得到较大的信号线阻抗，光靠调整上述参数是不够的。
影响PCB板信号线阻抗另一不容忽视的因素是接地层。接地层地平面的结构，会影响到与其相对应的信号层上信号线的特征阻抗。现有技术中的接地层地平面为一种方形网格地平面，如图1所示，这种方形网格地平面虽然能够大大提高PCB板的阻抗，但随着信号线走线方式的不同，其对信号线特征阻抗的影响差别甚大。请参阅图2，为信号线L1分别相对于这种方形网格地平面的两种走线方式，其中图2(a)中所示为回路电流在这种方形网格地平面上所经过距离最长的走线方式，在该走线方式中，回路电流的一较大部分经由虚线Pmax1所示的路径返回信号源，另一较大部分经由与虚线Pmax1以信号线L1相对称的路径(未示出)返回信号源，该两大部分电流构成该回路电流的绝大部分；图2(b)中所示为回路电流在这种方形网格地平面上所经过的距离最短的走线方式，在该走线方式中，绝大部分回路电流经由虚线Pmin1所示的路径返回信号源。
当信号线L1以图2(a)、(b)所示方式走线时，由于回路电流在接地层地平面上所流经的距离相差甚远，因而其对信号线L1特征阻抗的影响也差别甚大。而在PCB板设计中，为得到最佳信号质量，信号在信号线中传播时，必须保持信号线的瞬时阻抗(特征阻抗)接近一常量。所以，有必要提供一种地平面结构，其不仅能有效提高与接地层相对应的信号层走线的特征阻抗，且能降低由走线方向不同引起的走线特征阻抗的变化，从而降低在PCB板上走线的难度。
【发明内容】
本实用新型的主要目的在于提供一种改良的PCB板接地层结构，其与现有技术相比，能大大降低由走线方向不同带来的信号线特征阻抗的变化。
本实用新型的目的是通过以下方案来实现的，本实用新型的印刷电路板(PCB)接地层改良结构的地平面由多个大小相等的规则图形网格紧密排列组成。在本实用新型的具体实施方式中，该种规则图形网格可为正六边形网格，由三个正六边形彼此以边相连组成的Y形网格，双十字网格以及在工字网格上下两端各延伸一矩形凸台形成的网格。当规则图形网格为双十字网格或由工字网格上下两端各延伸一矩形凸台形成的网格时，该种规则图形网格为纵横相间排列。
本实用新型的优点在于：当一信号线在PCB板上以不同方式走线时，相较现有技术，本实用新型PCB板接地层改良结构可缩短各种走线方式间回路电流经过接地层地平面距离的差值，从而降低信号线特征阻抗的变化。
【附图说明】
图1是现有技术中的方形网格地平面的平面图。
图2是信号线相对于现有技术中的方形网格地平面的走线方式图。
图3是本实用新型PCB板接地层结构改良第一具体实施方式的接地层地平面的平面图。
图4是本实用新型PCB板接地层结构改良第二具体实施方式的接地层地平面的平面图。
图5是本实用新型PCB板接地层结构改良第三具体实施方式的接地层地平面的平面图。
图6是本实用新型PCB板接地层结构改良第四具体实施方式的接地层地平面的平面图。
图7是信号线相对于本实用新型PCB板接地层结构改良第一具体实施方式的接地层地平面的走线方式图。
图8是信号线相对于本实用新型PCB板接地层结构改良第二具体实施方式的接地层地平面的走线方式图。
图9是信号线相对于本实用新型PCB板接地层结构改良第三具体实施方式的接地层地平面的走线方式图。
图10是信号线相对于本实用新型PCB板接地层结构改良第四具体实施方式的接地层地平面的走线方式图。
【具体实施方式】
请参阅图3，是本实用新型PCB板接地层结构改良第一具体实施方式中地平面的平面图。在本实施方式中，该地平面由多个大小相等的正六边形网格1紧密排列组成。
请参阅图4，是本实用新型PCB板接地层结构改良第二具体实施方式中地平面的平面图。在本实施方式中，该地平面由多个大小相等的Y形网格2紧密排列组成。该Y形网格2为一边长相等的十二边形，其由三个大小相等、彼此以边相连的正六边形网格1去掉其重合的边(图中虚线所示)后组成。
请参阅图5，是本实用新型PCB板接地层结构改良第三具体实施方式中地平面的平面图。在本实施方式中，该地平面由多个大小相等的双十字网格3纵横交错紧密排列组成。
请参阅图6，是为本实用新型PCB板接地层结构改良第四具体实施方式中地平面的平面图。在本实施方式中，该地平面由多个大小相等的网格4纵横交错紧密排列组成。其中该网格4是由一工字形网格5上下两端各延伸出一矩形凸台网格6形成，其上与下、左与右均为对称。
下面说明本实用新型上述具体实施方式中的接地层地平面对于不同走线方式的信号线的特征阻抗的影响。为便于描述，以下叙述中均利用一PCB板中简单的布线情况，即一具固定长度的信号线沿直线方向布置于信号层上，信号从信号源出发，经由该信号线以及接地层地平面后又返回至信号源，来说明信号线以不同方式走线时，接地层地平面对其特征阻抗的影响。此外，由于同一信号线在具同一接地层地平面的PCB板上走线时，接地层地平面对该信号线特征阻抗的影响主要跟回路电流在该接地层地平面上所经过的距离有关，因此，针对于上述每个具体实施方式中的接地层地平面，以下说明仅例举了回路电流在该接地层地平面上所经过的距离最长与最短两种情况。
请参阅图7、图8、图9、以及图10，所示为信号线L1分别相对于本实用新型上述具体实施方式中的接地层地平面的两种走线方式。其中图7、图8、图9、以及图10中(a)图示出了回路电流在相对应的接地层地平面上所经过的距离最长的走线方式，在该等走线方式中，回路电流的一较大部分分别经由相应的虚线Pmax2、Pmax3、Pmax4、Pmax5所示的路径返回信号源，另一较大部分分别经由与相应虚线Pmax2、Pmax3、Pmax4以及Pmax5以信号线L1相对称的路径(未示出)返回信号源，该两大部分电流构成该回路电流的绝大部分；图7、图8、图9、以及图10中(b)图所示为回路电流在相对应的接地层地平面上所经过的距离最短的走线方式，在该等走线方式中，绝大部分回路电流分别经由虚线Pmin2、Pmin3、Pmin4以及Pmin5所示的路径返回信号源。其它走线方式(未示出)中回路电流在上述具体实施方式中的接地层地平面上所经过的距离介于相对应的最长与最短距离之间，在此不作累述。
由图7、图8、图9、以及图10可以看出，在同样的应用环境下，当信号线以不同方式走线时，本实用新型所提供的接地层地平面缩短了回路电流在接地层地平面上所经过距离的差值，因此，本实用新型所提供的接地层地平面能减少信号线由不同走线方式引起的特征阻抗的变化，从而降低走线的难度。

Claims (8)

1.一种印刷电路板(PCB)接地层结构改良，其包括一地平面，其特征在于：该地平面是由多个大小相等的规则图形网格紧密排列组成，当一信号线在该PCB板上以不同方式走线时，该地平面能缩短各走线方式间回路电路在该地平面上所经过距离的差值。
2.如权利要求1所述的PCB接地层结构改良，其特征在于：该规则图形网格为正六边形网格。
3.如权利要求1所述的PCB接地层结构改良，其特征在于：该规则图形网格为Y形网格。
4.如权利要求3所述的PCB接地层结构改良，其特征在于：该Y形网格是由三个大小相等、彼此以边相连的正六边形网格去掉其重合的边后组成。
5.如权利要求1所述的PCB接地层结构改良，其特征在于：该规则图形网格为双十字形网格。
6.如权利要求1所述的PCB接地层结构改良，其特征在于：该规则图形网格为一工字网格上下两端各延伸一矩形凸台网格形成。
7.如权利要求6所述的PCB接地层结构改良，其特征在于：该规则图形上与下、左与右均呈对称。
8.如权利要求5或6所述的PCB接地层结构改良，其特征在于：该地平面由该规则图形网格纵横交错排列组成。
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