BNC連接器是常見(jiàn)的射頻同軸連接器的一種，他的種類多樣，款式繁多，那么關(guān)于BNC占位設(shè)計(jì)的知識(shí)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(yàn)積累，成就過(guò)硬品質(zhì)，接下來(lái)德索五金電子工程師就為大家講解一下BNC占位設(shè)計(jì)的幾種設(shè)計(jì)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(huì)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(hào)路徑、尋找偏離目標(biāo)阻抗的電路板幾何圖形，并提出將阻抗恢復(fù)至目標(biāo)值的方法。

表面貼裝BNC，則大的連接焊盤將導(dǎo)致阻抗大幅下降。提高其阻抗需要使用較大的電介質(zhì)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(gè)或多個(gè)層，以消除過(guò)高的寄生電容。開(kāi)口尺寸通常設(shè)計(jì)為能提供剛好足夠的邊緣電容，以將連接焊盤的阻抗恢復(fù)至其目標(biāo)值。在焊盤下方移除層的技術(shù)。占位取決于第一個(gè)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(huì)將焊盤的特征阻抗提高到75歐姆（此示例的目標(biāo)阻抗）以上。為了使阻抗恢復(fù)至目標(biāo)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(yù)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(shí)現(xiàn)所需的阻抗。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是與電路板堆疊完全無(wú)關(guān)，因此可在多層電路板設(shè)計(jì)中重復(fù)使用。

二、透明的BNC占位——插入式BNC

對(duì)于插入式BNC，其占位由金屬化通孔及其引出線兩部分結(jié)構(gòu)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(nèi)的引出線將喪失其GND參考，其阻抗就會(huì)增加。為解決此問(wèn)題，需要將短金屬片延長(zhǎng)至反焊盤內(nèi)，以保證引出線的阻抗。底層引出線上方的第一個(gè)電源層需要延長(zhǎng)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(cè)都安置了兩個(gè)GND接地片。這些接地片安置在引出線預(yù)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(shí)現(xiàn)短引出線所需的阻抗。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能獨(dú)立調(diào)節(jié)電源層中的反焊盤以控制金屬化通孔阻抗，且能獨(dú)立調(diào)節(jié)接地保護(hù)片間隙以控制引出線阻抗。

三、BNC占位設(shè)計(jì)優(yōu)化

BNC占位設(shè)計(jì)涉及在GND和VCC內(nèi)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(lái)保證所需的特征阻抗。占位取決于BNC的信號(hào)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(shè)計(jì)成偏離標(biāo)稱的75歐姆以彌補(bǔ)BNC本身輕微的缺陷。硬件工程師必須根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)優(yōu)化BNC占位，在多數(shù)情況下，常常會(huì)進(jìn)行多次電路板重設(shè)計(jì)。

使用三維電磁仿真可以優(yōu)化BNC占位設(shè)計(jì)。從BNC的三維模型（機(jī)械維度和材料特性）開(kāi)始，將建議的占位結(jié)構(gòu)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(guān)回波損耗和插入損耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)，還可以執(zhí)行仿真TDR來(lái)檢查BNC和占位的阻抗曲線。

 

四、本文小結(jié)

本文討論了BNC占位設(shè)計(jì)中的幾個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，并介紹了透明的占位設(shè)計(jì)的幾種設(shè)計(jì)方法。最佳的設(shè)計(jì)是使用具有最小信號(hào)引腳的連接器，從而無(wú)需設(shè)計(jì)任何特殊電路板結(jié)構(gòu)。對(duì)于信號(hào)引腳較大的連接器，無(wú)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(qǐng)務(wù)必使用最小的焊盤或孔。排查信號(hào)路徑、逐一檢查電路板結(jié)構(gòu)、尋找路徑中的寄生電感和電容，并找出消除過(guò)高阻抗以及將阻抗恢復(fù)至目標(biāo)值的方法。

本文所用的原則不僅適用于占位設(shè)計(jì)，對(duì)其它元件的連接焊盤也同樣有效。高速電路板設(shè)計(jì)不再是點(diǎn)A至點(diǎn)B的簡(jiǎn)單連接。許多細(xì)微的布局決策都會(huì)影響電氣性能。三維電磁仿真工具可幫助工程師進(jìn)行重要布局決策，并實(shí)現(xiàn)目標(biāo)電氣性能。時(shí)域反射計(jì)是進(jìn)行電路板調(diào)試和識(shí)別阻抗變化位置的有用儀表。良好的信號(hào)發(fā)射是獲得良好信號(hào)質(zhì)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(yàn)，專注連接器行業(yè)，不斷提升技術(shù)的同時(shí)，也致力于優(yōu)化服務(wù)，如果您有關(guān)于連接器方面的疑問(wèn)，歡迎撥打咨詢熱線400-6263-698前來(lái)免費(fèi)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(jiān)持質(zhì)量第一，我司的BNC連接器不僅美觀易用，而且耐用壽命長(zhǎng)，歡迎廣大新老客戶前來(lái)選購(gòu)。