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PCB设计中的Stub天线对信号传输的影响

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本帖最后由 为昕科技 于 2024-12-24 17:47 编辑

在PCB设计中,Stub(也称为短桩线或残桩线)对信号传输有以下几个主要影响:

1.容性效应导致的阻抗偏低:

Stub会导致容性效应,使得阻抗偏低,影响信道的阻抗一致性。Stub越长,阻抗降低得越多。这是因为传输线瞬态阻抗计算公式为:

Z = \ sqrt { \ frac { L } { C } }

Stub就像并联在传输线上的小电容,Stub越长,电容量越大,阻抗也就越低。

2.信号反射:

当信号在传输线与Stub的交界处遇到阻抗不匹配时,会产生信号反射。这会导致信号的失真和能量的反向传播,增加了噪声和失真的可能性。

3.信号衰减:

Stub会增加传输线的总长度,从而增加了信号的传输路径,导致信号的衰减。这会降低信号的强度和清晰度,使得接收端难以准确解析信号。

4.模式耦合:

Stub可以导致模式耦合,即在PCB中的信号线之间相互影响,导致信号干扰和串扰。

5.影响信号上升沿:

Stub的容性效应可能会将信号的上升沿变缓,这在某些情况下可能有利于信号的传输,比如DDRX的地址线主线。

6.频率谐振问题:

Stub长度等于1/4信号波长的频率时影响最为严重,这会导致不需要的频率谐振,引发较为严重的信号完整性(SI)问题。

7.天线辐射效应:

多余的Stub线头会产生天线辐射效应,引起信号反射,最终出现信号完整性问题。

为了避免这些问题,PCB设计中应尽量减少Stub的存在,或者在无法完全避免Stub的情况下,通过优化Stub的长度和几何形状来降低它们对信号的影响。
为昕PCB设计软件支持识别评估Stub,并将此删除,以下是绘制方法:

为昕Mars PCB 自动删除stub和环路


删除stub步骤
  • 在为昕PCB设计软件中,可以通过点击菜单栏中的"Route"选项,选择Delete Antenna
  • 对整板设计走线进行check,自动删除Stub。


删除环路步骤
  • 在为昕PCB设计软件中,可以通过点击菜单栏中的"Route"选项,取消勾选Allow loop。
  • 自动删除环路。


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