Lassen Sie uns weiter über die allgemeinen Begriffe von Hochgeschwindigkeits-PCBs lernen.

1 . Zuverlässigkeit

   Immer wenn Strom durch einen Leiter fließt, erzeugt er ein Magnetfeld um den Leiter. Wenn umgekehrt ein Magnetfeld durch einen Leiter geht, induziert es in diesem Leiter eine Spannung. Daher können alle Leiter in einem Stromkreis (normalerweise Leiterbahnen auf einer Leiterplatte) elektromagnetische Störungen erzeugen und empfangen, die zu einer Verzerrung der entlang der Leiterbahnen übertragenen Signale führen können.

   Jede Leiterbahn auf einer Leiterplatte kann auch als kleine Funkantenne betrachtet werden, die Funksignale erzeugen und empfangen kann, die das von der Leiterbahn übertragene Signal verzerren können.

2 . Impedanz

   Wie bereits erwähnt, sind elektrische Signale nicht augenblicklich; sie breiten sich tatsächlich in Form von Wellen innerhalb des Leiters aus. Im Beispiel der 3-GHz-/30-cm-Leiterbahn gibt es zu jedem Zeitpunkt drei Wellen (Berge und Täler) innerhalb des Leiters.

   Wellen werden von verschiedenen Phänomenen beeinflusst, von denen das wichtigste für uns die „Reflexion“ ist.

   Stellen Sie sich unseren Schaffner als einen mit Wasser gefüllten Kanal vor. Wellen werden an einem Ende des Kanals erzeugt und breiten sich entlang des Kanals (nahezu Lichtgeschwindigkeit) zum anderen Ende aus. Der Kanal war ursprünglich 100 cm breit, aber irgendwann verengt er sich plötzlich auf nur noch 1 cm Breite. Wenn unsere Welle den plötzlich verengten Teil (im Wesentlichen eine Wand mit einer kleinen Lücke) erreicht, wird der größte Teil der Welle zurück zum schmalen Teil (der Wand) und zum Sender reflektiert.   (Wie Sie auf dem Titelbild deutlich sehen können)

   Wenn es mehrere enge Stellen im Kanal gibt, kommt es zu mehreren Reflexionen, die das Signal stören, und der Großteil der Signalenergie erreicht den Empfänger nicht (bzw zumindest nicht zum richtigen Zeitpunkt). Daher ist es wichtig, dass die Breite/Höhe des Kanals über seine Länge möglichst konstant bleibt, um Reflexionen zu vermeiden.

Die oben erwähnten schmalen Teile sind Impedanzen, die eine Funktion des Widerstands, der Kapazität und der Induktivität des Leiters sind. Bei Hochgeschwindigkeitsdesigns möchten wir, dass die Impedanz entlang der Leiterbahn über die gesamte Länge so konstant wie möglich bleibt. Insbesondere bei Bustopologien ist außerdem zu berücksichtigen, dass wir die Welle am Empfänger stoppen wollen, anstatt sie erneut reflektieren zu lassen.

Dies wird typischerweise durch die Verwendung von Abschlusswiderständen erreicht, die die Energie der Endwelle absorbieren (z. B. im RS485-Bus).

Wenn Sie mehr über unsere Hochgeschwindigkeits-PCB-Produkte erfahren möchten, können Sie gerne Bestellungen bei uns entgegennehmen.