[发明专利]跨分割缺口的信号走线结构及信号阻抗优化方法

说明书

本发明提供一种跨分割缺口的信号走线结构及信号阻抗优化方法，其中走线结构包括信号线走线层、第一参考层、第二参考层；所述的信号走线层上设有若干条信号线；所述的第一参考层作为信号线返回路径的第一参考面，所述第一参考面上有分割缺口；所述的第二参考层设置在第一参考层下方，第二参考层为信号线的返回路径提供一个完整的参考面；所述分割缺口正上方的信号线线宽大于信号线的正常线宽。本发明通过在不连续的回流路径下方增加一个完整的参考面，再增加信号断开处的走线宽度，保证其阻抗一致性。

技术领域

本发明涉及PCB板的信号走线设计技术领域，特别涉及一种跨分割缺口的信号走线结构及信号阻抗优化方法。

背景技术

在PCB设计过程中，电源平面的分割或者是地平面的分割，会导致平面的不完整。这样信号走线的时候，它的参考平面就会出现从一个电源面跨接到另一个电源面，如图1所示。从而导致信号传输线的阻抗不连续，产生信号的反射。图1中，1为信号线，2-1和2-2为被分割缺口3隔开的一个参考面的两部分。信号反射会导致过冲、振铃、抖动等，从而使电路产生误动作。任意两条有一定长度的导线组成的线路结构叫做传输线，其中一条是信号路径，另一条是返回路径。对于PCB上的信号走线而言。信号路径是信号走线本身，返回路径是其参考平面，传输线的结构图如图2所示。当走线的参考屏幕不完整时，走线就要跨分割，实际上就是传输线的返回路径不连续，在信号的路径上有断开的地方，此时传输线的结构变成了如图3。当返回路径不连续时，就会导致信号传输线的阻抗不连续，产生信号的反射。

发明内容

本发明的目的是提供一种跨分割缺口的信号走线结构及信号阻抗优化方法，可以解决现有技术中信号的返回路径不连续导致的阻抗不连续的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种跨分割缺口的信号走线结构，包括信号线走线层、第一参考层、第二参考层；所述的信号走线层上设有若干条信号线；所述的第一参考层作为信号线返回路径的第一参考面，所述第一参考面上有分割缺口；所述的第二参考层设置在第一参考层下方，第二参考层为信号线的返回路径提供一个完整的参考面；所述分割缺口正上方的信号线线宽大于信号线的正常线宽。

进一步的，所述的分割缺口正上方的信号线线宽的计算公式为：

其中：

Z为信号线以第一参考层作为返回路径参考面时的阻抗值；

Er为介电常数；

T为信号线的走线铜箔厚度；

H为信号线距第二参考层的距离；

根据以上已知参数可计算得出分割缺口正上方的信号线线宽H。

进一步的，所述的分割缺口正上方的信号线线宽的计算公式为：

其中：

Z为信号线以第一参考层作为返回路径参考面时的阻抗值；

Er为介电常数；

T为信号线的走线铜箔厚度；

H为信号线距第二参考层的距离；

根据以上已知参数可计算得出分割缺口正上方的信号线线宽H。

第二方面，本发明提供一种跨分割缺口的信号阻抗优化方法，包括：因第一参考面设有分割缺口而导致信号线的信号返回路径断开时，在第一参考面的下方设置第二参考面；计算分割缺口正上方的信号线线宽并根据计算结果设计分割缺口正上方的信号线走线宽度，使得信号线的阻抗值不变。

进一步的，所述的分割缺口正上方的信号线线宽的计算公式为：

其中：

Z为信号线以第一参考层作为返回路径参考面时的阻抗值；