BNC占位設計的幾種設計方法
BNC連接器是常見的射頻同軸連接器的一種，他的種類多樣，款式繁多，那么關于BNC占位設計的知識您了解多少呢？德索五金電子作為專業的連接器廠家，18年的經驗積累，成就過硬品質，接下來德索五金電子工程師就為大家講解一下BNC占位設計的幾種設計方法。
一、透明的BNC占位——表面貼裝BNC
透明的占位（transparent footprint）是指其具有與BNC連接器相同的特征阻抗，且不會顯著增加影響BNC帶寬的電路寄生值。下面探討幾種方法，其中一種有效方法是排查信號路徑、尋找偏離目標阻抗的電路板幾何圖形，并提出將阻抗恢復至目標值的方法。
表面貼裝BNC，則大的連接焊盤將導致阻抗大幅下降。提高其阻抗需要使用較大的電介質間隔（H》》15mil），但這并不是可選方案。提高焊盤阻抗的方法之一是移除焊盤下方的一個或多個層，以消除過高的寄生電容。開口尺寸通常設計為能提供剛好足夠的邊緣電容，以將連接焊盤的阻抗恢復至其目標值。在焊盤下方移除層的技術。占位取決于第一個GND層的位置，以及電路板中電源層的位置和數量。
在此示例中，移除焊盤下方所有的層。此步驟會將焊盤的特征阻抗提高到75歐姆（此示例的目標阻抗）以上。為了使阻抗恢復至目標值75歐姆，在焊盤的兩端增加了接地金屬片。這些接地片安置在焊盤預先定義的距離處，這樣就能產生剛好足夠的接地耦合以實現所需的阻抗。該結構的優點是與電路板堆疊完全無關，因此可在多層電路板設計中重復使用。
二、透明的BNC占位——插入式BNC
對于插入式BNC，其占位由金屬化通孔及其引出線兩部分結構組成。金屬化通孔直徑通常為30~50mil.為使金屬化通孔的阻抗保持為75歐姆，在電源層中需要使用大間隙（反焊盤）。反焊盤尺寸決定于金屬化通孔直徑以及電路板中的電源層數量。使用大的反焊盤后，反焊盤區域內的引出線將喪失其GND參考，其阻抗就會增加。為解決此問題，需要將短金屬片延長至反焊盤內，以保證引出線的阻抗。底層引出線上方的第一個電源層需要延長金屬片，其寬度通常為走線寬度的3~5倍。
在此示例中，底部金屬層上加寬的引出線任意一側都安置了兩個GND接地片。這些接地片安置在引出線預先定義好的位置上，這樣就能產生剛好足夠的接地耦合以實現短引出線所需的阻抗。該結構的優點是能獨立調節電源層中的反焊盤以控制金屬化通孔阻抗，且能獨立調節接地保護片間隙以控制引出線阻抗。
三、BNC占位設計優化
BNC占位設計涉及在GND和VCC內層安置反焊盤或移除層，或安置表面GND接地片，以產生剛好足夠的寄生電容來保證所需的特征阻抗。占位取決于BNC的信號引腳直徑，以及電路板中的電源層數量。在某些情況下，占位可以設計成偏離標稱的75歐姆以彌補BNC本身輕微的缺陷。硬件工程師必須根據以往的經驗來優化BNC占位，在多數情況下，常常會進行多次電路板重設計。
使用三維電磁仿真可以優化BNC占位設計。從BNC的三維模型（機械維度和材料特性）開始，將建議的占位結構和電路板特性（走線寬度、層疊和材料特性）輸入3D EM仿真器。執行頻域仿真以確保符合有關回波損耗和插入損耗的設計目標，還可以執行仿真TDR來檢查BNC和占位的阻抗曲線。
四、本文小結
本文討論了BNC占位設計中的幾個常見問題，并介紹了透明的占位設計的幾種設計方法。最佳的設計是使用具有最小信號引腳的連接器，從而無需設計任何特殊電路板結構。對于信號引腳較大的連接器，無論是邊緣貼裝還是插入類型，均可采用具有良好性能的受控阻抗占位。請務必使用最小的焊盤或孔。排查信號路徑、逐一檢查電路板結構、尋找路徑中的寄生電感和電容，并找出消除過高阻抗以及將阻抗恢復至目標值的方法。
本文所用的原則不僅適用于占位設計，對其它元件的連接焊盤也同樣有效。高速電路板設計不再是點A至點B的簡單連接。許多細微的布局決策都會影響電氣性能。三維電磁仿真工具可幫助工程師進行重要布局決策，并實現目標電氣性能。時域反射計是進行電路板調試和識別阻抗變化位置的有用儀表。良好的信號發射是獲得良好信號質量，以及滿足回波損耗要求和電路板上其它電路要求的基本。
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