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6高頻板材特性與阻抗控制術(shù)語(yǔ)手冊(cè)

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更新日期: 2010-04-26 00:00
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【6高頻板材特性與阻抗控制術(shù)語(yǔ)手冊(cè)】詳細(xì)說(shuō)明
1、ACImpedance 交流阻抗 交流電中綜合了電阻(Resistance;R)、容抗(CapacitiveReactance;Xc),及感抗(InductiveReactance;XL)而構(gòu)成的交流"電阻",簡(jiǎn)稱(chēng)為"阻抗"(Impedance,代表符號(hào)為Z)。其公式為Ζ=√(R2+(XL-XC)2)。本詞與高速或高頻傳輸線(xiàn)中的訊號(hào)(Signal;此詞尚有其它同義字如脈沖Pulse,方波SquareWave,StepWave階波等)所遇到阻力的"特性阻抗"(CharacteristicImpedance,其代表符號(hào)為Zo)與前者完全不同,其公式為Zo=√(L/C)。又原詞中的AC是指AlternatingCurrent即"極性交換之電流"而言。亦即隨時(shí)間變化的電流,簡(jiǎn)稱(chēng)交流。此AC符號(hào)常用于每秒鐘變換極性(PolaritySwitching)很多次的電源,其波形常為正弦波、方波或三角波等。 2、CharacteristicImpedance特性阻抗 是指當(dāng)導(dǎo)體中有電子"訊號(hào)"波形之傳播時(shí),其電壓對(duì)電流的比值稱(chēng)為"阻抗Impedance"。由于交流電路中或在高頻情況下,原已混雜有其它因素(如容抗、感抗等)的"Resistance",已不再只是簡(jiǎn)單直流電的"歐姆電阻"(OhmicResistance),故在電路中不宜再稱(chēng)為"電阻",而應(yīng)改稱(chēng)為"阻抗"。不過(guò)到了真正用到"Impedance阻抗"的交流電情況時(shí),免不了會(huì)造成混淆,為了有所區(qū)別起見(jiàn),只好將電子訊號(hào)者稱(chēng)為"特性阻抗"。電路板線(xiàn)路中的訊號(hào)傳播時(shí),影響其"特性阻抗"的因素有線(xiàn)路的截面積,線(xiàn)路與接地層之間絕綠材質(zhì)的厚度,以及其介質(zhì)常數(shù)等三項(xiàng)。目前已有許多高頻高傳輸速度的板子,已要求"特性阻抗"須控制在某一范圍之內(nèi),則板子在制造過(guò)程中,必須認(rèn)真考慮上述三項(xiàng)重要的參數(shù)以及其它配合的條件。 3、Frequency頻率 是指各種周期性運(yùn)動(dòng),在單位時(shí)間內(nèi)所重復(fù)的次數(shù)而言。電頻通常是以"赫"(Herz即每秒內(nèi)重復(fù)的次數(shù)或周數(shù))為單位。電路板線(xiàn)路中的"訊號(hào)",是以波動(dòng)方式傳輸,故欲其高速則必先要高頻。而在高頻下,其板材的介質(zhì)常數(shù)就顯得非常關(guān)鍵,例如3GHz以上的高頻微波通信板,則介常數(shù)4.5的FR-4必須更換成只有2.6的PTFE板材才行,以減少訊號(hào)的散逸與延誤。 4、ImpedanceMatch阻抗匹配 在電子電路中若有訊號(hào)(Signal)在傳送時(shí),希望由電源發(fā)出端(Source)起,在能量損失最少的情形下,能順利傳送到接收端(Load)。并由接受端將其完全吸收而不產(chǎn)生任何的反射。欲達(dá)到這種良好的傳送或傳輸,則電路中的阻抗(ZL)必須與"發(fā)出端"內(nèi)部的阻抗(Zo)相等才行,稱(chēng)之為"阻抗匹配"。 5、RadioFrequencyInterference(RFI)射頻干擾 是一項(xiàng)意外不良的干擾,包括出現(xiàn)一些不良的暫存狀態(tài)(Transients)訊號(hào),會(huì)干擾到電子通信設(shè)備或其它電子機(jī)器之操作而影響其正常功能。例如早期未做RFI預(yù)防的電視機(jī),當(dāng)附近有腳踩式摩托車(chē)發(fā)動(dòng)時(shí),由于其火星塞所發(fā)出火花(Spark)電磁波,傳入電視機(jī)后將會(huì)造成畫(huà)面短暫的混亂。若在電視機(jī)膠殼的內(nèi)壁,以化學(xué)銅或含鎳漆料等處理上一屏障(Shielding)層后,即可將傳來(lái)的電磁波導(dǎo)引至"接地層"去,以減少RFI的干擾。至于某些"高周波"熔接工場(chǎng),也需將其建筑物以金屬網(wǎng)接地,避免其所散出的高頻電磁波對(duì)周?chē)娮与娖髌返母蓴_。在機(jī)場(chǎng)航道附近之業(yè)者,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?duì)飛機(jī)降落雷達(dá)儀表造成干擾,對(duì)飛安有很大的威脅,必須嚴(yán)加防范。 6、Reflection反射 一般常識(shí)中是指鏡面將入射光加以反射之謂。不過(guò)在計(jì)算機(jī)主機(jī)板中對(duì)高速訊號(hào)之傳播時(shí),則是指"訊號(hào)"由Driver發(fā)出經(jīng)訊號(hào)線(xiàn)在Receiver傅播時(shí),若三者間之阻抗值均能匹配,則訊號(hào)之能量可順利到達(dá)Receiver中一旦訊號(hào)線(xiàn)品質(zhì)有問(wèn)題,致使其呈現(xiàn)的"特性阻抗"值超過(guò)限度時(shí),將會(huì)造成訊號(hào)部份能量折回Driver,也稱(chēng)為"反射"。 7、RiseTime上升時(shí)間 此詞是方波式邏輯訊號(hào)(Signal)或脈沖(Pulse)的重要性質(zhì)。以縱坐標(biāo)為電壓(如早期的5V與現(xiàn)在的3.3V,及未來(lái)可能的2.5V),橫坐標(biāo)為時(shí)間所組成的"時(shí)脈Clock"(時(shí)鐘脈波)系統(tǒng);其傳播中方波的生成,理論上應(yīng)自低態(tài)垂直升起到達(dá)"高態(tài)",但實(shí)際上卻是以某一斜坡升起。該升起斜坡之10%高度到90%高度所耗掉的時(shí)間,稱(chēng)為RiseTime,常用單位為10-9秒Nono-Second,簡(jiǎn)稱(chēng)為NS,譯為奈秒。 8、UltraHighFrequency(UHF)特高頻率 指頻率在300MHz~3GHz之間,或波長(zhǎng)在1m~10cm之"極超短波",稱(chēng)為UHF。如電視、汽車(chē)電話(huà)、大哥大電話(huà)等皆屬此一范圍,其所使用之電路板材FR-4則尚可達(dá)成使命。至于頻率更高的微波電子產(chǎn)品,則需用到Teflon板材了(詳見(jiàn)電路板信息雜志50期之專(zhuān)文)。EMIElectromagneticInterference;電磁干擾RFRadioFrequency;無(wú)線(xiàn)電波,射頻RFIRadio-FrequencyInterference;射頻干擾SHFSuperHighFrequency;超高頻率(即頻率在3~30GHz間的微波;波長(zhǎng)為1~10cm,可用于遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)之大哥大或衛(wèi)星通信)UHFUltra-HighFrequency;特高頻率之電磁波是指頻率在300~3000MHz的電波,或波長(zhǎng)在1~10dm(10~100cm)的"極超短波"而言,常用于高畫(huà)顯電視。VHFVeryHighFrequency;極高頻率電磁波(即超短波)指頻率在30~300MHz間的電波,其波長(zhǎng)在1~10m間,用于廣播及電視。
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