BNC占位设计的几种设计方法

BNC连接器是常见的射频同轴连接器的一种,他的种类多样,款式繁多,那么关于BNC占位设计的知识您了解多少呢?德索五金电子作为专业的连接器厂家,18年的经验积累,成就过硬品质,接下来德索五金电子工程师就为大家讲解一下BNC占位设计的几种设计方法。

一、透明的BNC占位——表面贴装BNC

透明的占位(transparent footprint)是指其具有与BNC连接器相同的特征阻抗,且不会显着增加影响BNC带宽的电路寄生值。下面探讨几种方法,其中一种有效方法是排查信号路径、寻找偏离目标阻抗的电路板几何图形,并提出将阻抗恢复至目标值的方法。

表面贴装BNC,则大的连接焊盘将导致阻抗大幅下降。提高其阻抗需要使用较大的电介质间隔(H》》15mil),但这并不是可选方案。提高焊盘阻抗的方法之一是移除焊盘下方的一个或多个层,以消除过高的寄生电容。开口尺寸通常设计为能提供刚好足够的边缘电容,以将连接焊盘的阻抗恢复至其目标值。在焊盘下方移除层的技术。占位取决于第一个GND层的位置,以及电路板中电源层的位置和数量。

BNC 75欧姆母头弯式焊接PCB板的座子

在此示例中,移除焊盘下方所有的层。此步骤会将焊盘的特征阻抗提高到75欧姆(此示例的目标阻抗)以上。为了使阻抗恢复至目标值75欧姆,在焊盘的两端增加了接地金属片。这些接地片安置在焊盘预先定义的距离处,这样就能产生刚好足够的接地耦合以实现所需的阻抗。该结构的优点是与电路板堆叠完全无关,因此可在多层电路板设计中重复使用。

二、透明的BNC占位——插入式BNC

对于插入式BNC,其占位由金属化通孔及其引出线两部分结构组成。金属化通孔直径通常为30~50mil.为使金属化通孔的阻抗保持为75欧姆,在电源层中需要使用大间隙(反焊盘)。反焊盘尺寸决定于金属化通孔直径以及电路板中的电源层数量。使用大的反焊盘后,反焊盘区域内的引出线将丧失其GND参考,其阻抗就会增加。为解决此问题,需要将短金属片延长至反焊盘内,以保证引出线的阻抗。底层引出线上方的第一个电源层需要延长金属片,其宽度通常为走线宽度的3~5倍。

BNC连接器75Ω母弯式PCB安装插孔

在此示例中,底部金属层上加宽的引出线任意一侧都安置了两个GND接地片。这些接地片安置在引出线预先定义好的位置上,这样就能产生刚好足够的接地耦合以实现短引出线所需的阻抗。该结构的优点是能独立调节电源层中的反焊盘以控制金属化通孔阻抗,且能独立调节接地保护片间隙以控制引出线阻抗。

三、BNC占位设计优化

BNC占位设计涉及在GND和VCC内层安置反焊盘或移除层,或安置表面GND接地片,以产生刚好足够的寄生电容来保证所需的特征阻抗。占位取决于BNC的信号引脚直径,以及电路板中的电源层数量。在某些情况下,占位可以设计成偏离标称的75欧姆以弥补BNC本身轻微的缺陷。硬件工程师必须根据以往的经验来优化BNC占位,在多数情况下,常常会进行多次电路板重设计。

弯式PCB安装BNC连接器三排母头插孔50ohm

使用三维电磁仿真可以优化BNC占位设计。从BNC的三维模型(机械维度和材料特性)开始,将建议的占位结构和电路板特性(走线宽度、层叠和材料特性)输入3D EM仿真器。执行频域仿真以确保符合有关回波损耗和插入损耗的设计目标,还可以执行仿真TDR来检查BNC和占位的阻抗曲线。

 

四、本文小结

本文讨论了BNC占位设计中的几个常见问题,并介绍了透明的占位设计的几种设计方法。最佳的设计是使用具有最小信号引脚的连接器,从而无需设计任何特殊电路板结构。对于信号引脚较大的连接器,无论是边缘贴装还是插入类型,均可采用具有良好性能的受控阻抗占位。请务必使用最小的焊盘或孔。排查信号路径、逐一检查电路板结构、寻找路径中的寄生电感和电容,并找出消除过高阻抗以及将阻抗恢复至目标值的方法。

本文所用的原则不仅适用于占位设计,对其它元件的连接焊盘也同样有效。高速电路板设计不再是点A至点B的简单连接。许多细微的布局决策都会影响电气性能。三维电磁仿真工具可帮助工程师进行重要布局决策,并实现目标电气性能。时域反射计是进行电路板调试和识别阻抗变化位置的有用仪表。良好的信号发射是获得良好信号质量,以及满足回波损耗要求和电路板上其它电路要求的基本。

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BNC接头的用途有哪些

在之前的文章中,我们了解过了BNC接头的部分知识,今天分享的文章也和BNC接头相关,接下来让我们一起学习BNC接头的用途有哪些,更深入的了解相关知识。

BNC 50欧姆直式母头焊接PCB板的座子

同轴线缆适配器,BNC公头/RCA母头,75Ohm虽然分类很多,但是用途大多数情况下是相同的,具体如下:

1、BNC连接器用于射频信号的传输,包括模拟或数字视频信号的传输、业余无线电设备天线的连接、航空电子设备和其他的一些电子测试设备的连接;

BNC 50Ω母头直式螺母安装式座子接线

2、BNC连接器在消费电子领域,用于视频信号传输的BNC连接器已为RCA端子取代,通过简单的转接器,RCA端子就可以在只具备BNC连接器的设备上使用;

3、BNC连接器主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。目前它还被大量用于通信系统中,在高档的监视器、音响设备中也经常用来传送音/视频信号。

德索五金电子是一家专注连接器的企业,产品畅销海内外180多个国家与地区的市场。目前德索五金电子产品获得了UL、TUV、欧盟多国的权威认证,符合CE、RoHS、REACH等环保标准。并拥有RF射频同轴系列、传感器连接器、新能源连接器、圆形连接器、工业连接器等十数个产品系列,类型齐全,涉及电源连接、信号连接、数据连接等产品功能,可完全满足各行各业用户对连接器的各种全面需求。欢迎广大新老客户拨打采购热线(400-6263-698)前来选购。