פּקב פּלאַן: פאַרבאָרגן טראַפּס הינטער די סערפּאַנטיין שורה

צו פֿאַרשטיין די סערפּאַנטיין שורה, לאָזן אונדז רעדן וועגן פּקב רוטינג ערשטער. דעם באַגריף טוט ניט דאַרפֿן צו זיין באַקענענ. איז נישט דער ייַזנוואַרג ינזשעניר טאָן וויירינג אַרבעט יעדער טאָג? יעדער שפּור אויף די פּקב איז ציען איינער דורך איינער דורך די ייַזנוואַרג ינזשעניר. וואס קען מען זאגן? אין פאַקט, דעם פּשוט רוטינג אויך כּולל אַ פּלאַץ פון וויסן פונקטן וואָס מיר יוזשאַוואַלי איגנאָרירן. פֿאַר בייַשפּיל, דער באַגריף פון מיקראָסטריפּ שורה און סטריפּלינע. סימפּלי שטעלן, די מיקראָסטריפּ שורה איז די שפּור וואָס לויפט אויף די ייבערפלאַך פון די פּקב ברעט, און די סטריפּלינע איז די שפּור וואָס לויפט אויף די ינער שיכטע פון ​​די פּקב. וואָס איז די חילוק צווישן די צוויי שורות?

יפּקב

דער רעפֿערענץ פלאַך פון די מיקראָסטריפּ שורה איז די ערד פלאַך פון די ינער שיכטע פון ​​די פּקב, און די אנדערע זייַט פון די שפּור איז יקספּאָוזד צו די לופט, וואָס ז די דיעלעקטריק קעסיידערדיק אַרום די שפּור צו זיין סתירה. פֿאַר בייַשפּיל, די דיעלעקטריק קעסיידערדיק פון אונדזער קאַמאַנלי געוויינט FR4 סאַבסטרייט איז אַרום 4.2, די דיעלעקטריק קעסיידערדיק לופט איז 1. עס זענען רעפֿערענץ פּליינז אויף ביידע די אויבערשטער און נידעריקער זייטן פון די פּאַס שורה, די גאנצע שפּור איז עמבעדיד אין די פּקב סאַבסטרייט, און די דיעלעקטריק קעסיידערדיק אַרום די שפּור איז די זעלבע. דאָס אויך ז די TEM כוואַליע צו זיין טראַנסמיטטעד אויף די סטריפּ ליניע, בשעת די קוואַזי-TEM כוואַליע איז טראַנסמיטטעד אויף די מיקראָסטריפּ ליניע. פארוואס איז עס אַ קוואַזי-TEM כוואַליע? דאָס איז רעכט צו דער פאַסע מיסמאַטש אין די צובינד צווישן די לופט און די פּקב סאַבסטרייט. וואָס איז TEM wave? אויב מען גראבט טיפער אין דעם ענין, וועט מען עס נישט קענען פארענדיקן אין צען און א האלב מאנאטן.

צו מאַכן אַ לאַנג געשיכטע קורץ, צי עס איז אַ מיקראָסטריפּ שורה אָדער אַ סטריפּליין, זייער ראָלע איז גאָרנישט מער ווי צו פירן סיגנאַלז, צי דיגיטאַל סיגנאַלז אָדער אַנאַלאָג סיגנאַלז. די סיגנאַלז זענען טראַנסמיטטעד אין די פאָרעם פון ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס פון איין עק צו די אנדערע אין די שפּור. זינט עס איז אַ כוואַליע, עס מוזן זיין גיכקייַט. וואָס איז די גיכקייַט פון די סיגנאַל אויף די פּקב שפּור? לויט די חילוק אין דיעלעקטריק קעסיידערדיק, די גיכקייַט איז אויך אַנדערש. די פּראַפּאַגיישאַן גיכקייַט פון ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס אין די לופט איז די געזונט-באקאנט גיכקייַט פון ליכט. די פּראַפּאַגיישאַן גיכקייַט אין אנדערע מידיאַ מוזן זיין קאַלקיאַלייטיד דורך די פאלגענדע פאָרמולע:

V=C/Er0.5

צווישן זיי, V איז די פּראַפּאַגיישאַן גיכקייַט אין די מיטל, C איז די גיכקייַט פון ליכט, און Er איז די דיעלעקטריק קעסיידערדיק פון די מיטל. דורך דעם פאָרמולע, מיר קענען לייכט רעכענען די טראַנסמיסיע גיכקייַט פון די סיגנאַל אויף די פּקב שפּור. פֿאַר בייַשפּיל, מיר נאָר נעמען די דיעלעקטריק קעסיידערדיק פון די FR4 באַזע מאַטעריאַל אין די פאָרמולע צו רעכענען עס, דאָס איז, די טראַנסמיסיע גיכקייַט פון די סיגנאַל אין די FR4 באַזע מאַטעריאַל איז האַלב די גיכקייַט פון ליכט. אָבער, ווייַל האַלב פון די מיקראָסטריפּ שורה טרייסט אויף די ייבערפלאַך איז אין די לופט און האַלב אין די סאַבסטרייט, די דיעלעקטריק קעסיידערדיק וועט זיין אַ ביסל רידוסט, אַזוי די טראַנסמיסיע גיכקייַט וועט זיין אַ ביסל פאַסטער ווי אַז פון די פּאַס ליניע. די קאַמאַנלי געוויינט עמפּיריקאַל דאַטן זענען אַז די שפּור פאַרהאַלטן פון די מיקראָסטריפּ שורה איז וועגן 140 פּס / אינטש, און די שפּור פאַרהאַלטן פון די סטריפּליין איז וועגן 166 פּס / אינטש.

ווי איך געזאגט פריער, עס איז בלויז איין ציל, דאָס איז, די סיגנאַל טראַנסמיסיע אויף די פּקב איז דילייד! אַז איז צו זאָגן, דער סיגנאַל איז נישט טראַנסמיטטעד צו די אנדערע שטיפט דורך די וויירינג אין אַ רעגע נאָך איין שטיפט איז געשיקט. כאָטש די סיגנאַל טראַנסמיסיע גיכקייַט איז זייער שנעל, אַזוי לאַנג ווי די שפּור לענג איז לאַנג גענוג, עס וועט נאָך ווירקן די סיגנאַל טראַנסמיסיע. פֿאַר בייַשפּיל, פֿאַר אַ 1GHz סיגנאַל, די צייט איז 1ns, און די צייט פון די רייזינג אָדער פאַלינג ברעג איז וועגן 100/1 פון די צייט, און עס איז 2.54 פּס. אויב די לענג פון אונדזער שפּור יקסידז 8 אינטש (בעערעך 20 סענטימעטער), די טראַנסמיסיע פאַרהאַלטן וועט זיין מער ווי אַ רייזינג ברעג. אויב די שפּור יקסידז XNUMX אינטשעס (בעערעך XNUMX סענטימעטער), די פאַרהאַלטן וועט זיין אַ פול ציקל!

עס טורנס אויס אַז פּקב האט אַזאַ אַ גרויס פּראַל, עס איז זייער פּראָסט אַז אונדזער באָרדז האָבן מער ווי 1 אינטש טראַסעס. וועט די פאַרהאַלטן ווירקן די נאָרמאַל אָפּעראַציע פון ​​די ברעט? אויב איר קוק אויף די פאַקטיש סיסטעם, אויב עס איז נאָר אַ סיגנאַל און איר טאָן נישט וועלן צו קער אַוועק אנדערע סיגנאַלז, די פאַרהאַלטן טוט נישט האָבן קיין ווירקונג. אָבער, אין אַ הויך-גיכקייַט סיסטעם, דעם פאַרהאַלטן וועט טאַקע נעמען ווירקונג. פֿאַר בייַשפּיל, אונדזער פּראָסט זכּרון פּאַרטיקאַלז זענען פארבונדן אין די פאָרעם פון אַ ויטאָבוס, מיט דאַטן שורות, אַדרעס שורות, זייגערס און קאָנטראָל שורות. קוק אין אונדזער ווידעא צובינד. ניט קיין ענין ווי פילע טשאַנאַלז זענען HDMI אָדער DVI, עס וועט אַנטהאַלטן דאַטן טשאַנאַלז און זייגער טשאַנאַלז. אָדער עטלעכע ויטאָבוס פּראָטאָקאָלס, אַלע וואָס זענען סינטשראָנאָוס טראַנסמיסיע פון ​​דאַטן און זייגער. דערנאָך, אין אַן פאַקטיש הויך-גיכקייַט סיסטעם, די זייגער סיגנאַלז און דאַטן סיגנאַלז זענען סינטשראָנאָוסלי געשיקט פֿון די הויפּט שפּאָן. אויב אונדזער פּקב שפּור פּלאַן איז נעבעך, די לענג פון די זייגער סיגנאַל און די דאַטן סיגנאַל איז זייער אַנדערש. עס איז גרינג צו פאַרשאַפן פאַלש מוסטערונג פון דאַטן, און דער גאנצער סיסטעם וועט נישט אַרבעטן נאָרמאַלי.

וואָס זאָל מיר טאָן צו סאָלווע דעם פּראָבלעם? געוויינטלעך, מיר וואָלט טראַכטן אַז אויב די קורץ-לענג טראַסעס זענען לענגקטעד אַזוי אַז די שפּור לענגקטס פון דער זעלביקער גרופּע זענען די זעלבע, דעמאָלט דער פאַרהאַלטן וועט זיין די זעלבע? ווי צו פאַרלענגערן די וויירינג? גיי ארום! בינגאָ! ס’איז נישט גרינג ענדליך צוריק צו דער נושא. דאָס איז די הויפּט פֿונקציע פון ​​די סערפּאַנטיין שורה אין די הויך-גיכקייַט סיסטעם. וויינדינג, גלייַך לענג. עס ס אַז פּשוט. די סערפּאַנטיין שורה איז געניצט צו ווינט די גלייַך לענג. דורך צייכענונג די סערפּאַנטיין שורה, מיר קענען מאַכן די זעלבע גרופּע פון ​​סיגנאַלז האָבן די זעלבע לענג, אַזוי אַז נאָך די ריסיווינג שפּאָן נעמט דעם סיגנאַל, די דאַטן וועט נישט זיין געפֿירט דורך די פאַרשידענע דילייז אויף די פּקב שפּור. פאַלש קלייַבן. די סערפּאַנטיין שורה איז די זעלבע ווי די טראַסעס אויף אנדערע פּקב באָרדז.

זיי זענען געניצט צו פאַרבינדן די סיגנאַלז, אָבער זיי זענען מער און טאָן ניט האָבן עס. אַזוי די סערפּאַנטיין שורה איז נישט טיף און נישט צו קאָמפּליצירט. זינט עס איז די זעלבע ווי אנדערע וויירינג, עטלעכע קאַמאַנלי געוויינט וויירינג כּללים זענען אויך אָנווענדלעך צו סערפּאַנטיין שורות. אין דער זעלביקער צייַט, רעכט צו דער ספּעציעל סטרוקטור פון סערפּאַנטיין שורות, איר זאָל באַצאָלן ופמערקזאַמקייַט צו עס ווען וויירינג. פֿאַר בייַשפּיל, פּרובירן צו האַלטן די סערפּאַנטיין שורות פּאַראַלעל צו יעדער אנדערער ווייַטער. קירצער, דאס הייסט, גיי ארום א גרויסע בייג ווי מען זאגט, גיי נישט צו געדיכט און צו קליין אין א קליין שטח.

דאָס אַלע העלפּס צו רעדוצירן סיגנאַל ינטערפיראַנס. די סערפּאַנטיין שורה וועט האָבן אַ שלעכט השפּעה אויף די סיגנאַל רעכט צו דער קינסטלעך פאַרגרעסערן פון די שורה לענג, אַזוי ווי לאַנג ווי עס קענען טרעפן די טיימינג רעקווירעמענץ אין די סיסטעם, טאָן ניט נוצן עס. עטלעכע ענדזשאַנירז נוצן DDR אָדער הויך-גיכקייַט סיגנאַלז צו מאַכן די גאנצע גרופּע גלייַך לענג. די סערפּאַנטיין שורות פליען איבער די ברעט. עס מיינט אַז דאָס איז בעסער וויירינג. אין פאַקט, דאָס איז פויל און יראַספּאַנסאַבאַל. פילע ערטער וואָס טאָן ניט דאַרפֿן צו ווונד זענען ווונד, וואָס וויסט די שטח פון די ברעט, און אויך ראַדוסאַז די סיגנאַל קוואַליטעט. מיר זאָל רעכענען די פאַרהאַלטן יבעריקייַט לויט די פאַקטיש סיגנאַל גיכקייַט רעקווירעמענץ, אַזוי צו באַשטימען די וויירינג כּללים פון די ברעט.

אין דערצו צו די פונקציע פון ​​גלייַך לענג, עטלעכע אנדערע פאַנגקשאַנז פון די סערפּאַנטיין שורה זענען אָפט דערמאנט אין אַרטיקלען אויף דער אינטערנעץ, אַזוי איך וועל אויך בעקיצער רעדן וועגן אים דאָ.

1. איינער פון די ווערטער וואָס איך אָפט זען איז די ראָלע פון ​​ימפּידאַנס וואָס ריכטן זיך. די דערקלערונג איז זייער מאָדנע. די ימפּידאַנס פון די פּקב שפּור איז שייך צו די שורה ברייט, די דיעלעקטריק קעסיידערדיק און די ווייַטקייט פון די רעפֿערענץ פלאַך. ווען איז עס שייך צו די סערפּאַנטיין שורה? ווען טוט די פאָרעם פון די שפּור ווירקן די ימפּידאַנס? איך ווייס נישט פון וואנען דער מקור פון דער דערקלערונג קומט.

2. עס איז אויך געזאגט אַז עס איז די ראָלע פון ​​פֿילטרירונג. די פונקציע קענען ניט זיין געזאָגט צו זיין ניטאָ, אָבער עס זאָל זיין קיין פֿילטרירונג פונקציע אין דיגיטאַל סערקאַץ אָדער מיר טאָן ניט דאַרפֿן צו נוצן דעם פֿונקציע אין דיגיטאַל סערקאַץ. אין די ראַדיאָ אָפטקייַט קרייַז, די סערפּאַנטיין שפּור קענען פאָרעם אַ לק קרייַז. אויב עס האט אַ פילטערינג ווירקונג אויף אַ זיכער אָפטקייַט סיגנאַל, עס איז נאָך די פאַרגאַנגענהייט.

3. ריסיווינג אַנטענע. דאָס קען זיין. מיר קענען זען דעם ווירקונג אויף עטלעכע רירעוודיק פאָנעס אָדער ראַדיאָס. עטלעכע אַנטענאַז זענען געמאכט מיט פּקב טראַסעס.

4. ינדאַקטאַנס. דאָס קען זיין. אַלע טראַסעס אויף די פּקב ערידזשנאַלי האָבן פּעראַסיטיק ינדאַקטאַנס. עס איז מעגלעך צו מאַכן עטלעכע פּקב ינדאַקטערז.

5. קאָריק. דעם ווירקונג מאכט מיר פּאַזאַלד. ווי אַזוי פונקציאָנירן די קורץ און שמאָל סערפּאַנטיין דראָט ווי אַ קאָריק? אויסברענען ווען דער שטראם איז הויך? די ברעט איז נישט סקראַפּט, די פּרייַז פון דעם קאָריק איז צו הויך, איך טאַקע טאָן ניט וויסן אין וואָס מין פון אַפּלאַקיישאַן עס וועט זיין געוויינט.

דורך די הקדמה אויבן, מיר קענען דערקלערן אַז אין אַנאַלאָג אָדער ראַדיאָ אָפטקייַט סערפּאַנז, סערפּאַנטיין שורות האָבן עטלעכע ספּעציעל פאַנגקשאַנז, וואָס זענען באשלאסן דורך די קעראַקטעריסטיקס פון מיקראָסטריפּ שורות. אין דיגיטאַל קרייַז פּלאַן, די סערפּאַנטיין שורה איז געניצט פֿאַר גלייַך לענג צו דערגרייכן די צייט וואָס ריכטן זיך. אין אַדישאַן, די סערפּאַנטיין שורה וועט ווירקן די סיגנאַל קוואַליטעט, אַזוי די סיסטעם רעקווירעמענץ זאָל זיין קלעראַפייד אין די סיסטעם, די סיסטעם יבעריקייַט זאָל זיין קאַלקיאַלייטיד לויט די פאַקטיש באדערפענישן, און די סערפּאַנטיין שורה זאָל זיין געוויינט מיט וואָרענען.