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(yè)的連接器廠家，18年的經(jīng)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B(tài)NC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(shù)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(chǎn)生剛好足夠的接地耦合以實現(xiàn)所需的阻抗。該結構的優(yōu)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(shù)量。使用大的反焊盤后，反焊盤區(qū)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(chǎn)生剛好足夠的接地耦合以實現(xiàn)短引出線所需的阻抗。該結構的優(yōu)點是能獨立調節(jié)電源層中的反焊盤以控制金屬化通孔阻抗，且能獨立調節(jié)接地保護片間隙以控制引出線阻抗。
三、BNC占位設計優(yōu)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(chǎn)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(shù)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(jù)以往的經(jīng)驗來優(yōu)化BNC占位，在多數(shù)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(yōu)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(zhí)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(zhí)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(xiàn)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(fā)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。
德索五金電子作為專業(yè)的連接器生產(chǎn)廠家，18年的生產(chǎn)經(jīng)驗，專注連接器行業(yè)，不斷提升技術的同時，也致力于優(yōu)化服務，如果您有關于連接器方面的疑問，歡迎撥打咨詢熱線400-6263-698前來免費咨詢，我們有專業(yè)的工程師為您解答疑惑，德索五金電子堅持質量第一，我司的BNC連接器不僅美觀易用，而且耐用壽命長，歡迎廣大新老客戶前來選購。
