Современная электроника №5/2024

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИbМОДЕЛИРОВАНИЕ 38 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2024 межслойного перехода должно быть меньше 50 Ом . Рассмотрим случай , когда анти - пад равен размеру площадки отвер - стия . Такое исполнение межслойного перехода позволит сохранить полигон целым под всей трассой . Пусть диаметр отверстия составляет 0,6 мм , а площад - ки 1,0 мм . Площадка на втором слое отсутствует . Данный переход можно встретить достаточно часто в проек - тах печатных плат . Результат расчёта показан на рис . 8. Из графика видно , что с увеличени - ем частоты S11 возрастает и на 10 ГГц составляет –15 дБ . S21 на максималь - ной частоте имеет значение около 4 дБ . Результат значительно отличается от линии передачи без отверстия . Теперь оценим ёмкость и волновое сопротивление данного межслойного перехода . Сделаем это в модуле Q3D Extractor программы Ansys [4]. Модель для расчёта представлена на рис . 9. Ёмкость данного перехода составляет 346 фФ , а импеданс 16 Ом . Линия пере - дачи несогласована , поэтому резуль - тат так отличается от первого расчёта . Уменьшим переходное отверстие . Пусть диаметр составляет 0,3 мм , пло - щадка 0,85 мм и присутствует только на первом и третьем слое . В этом слу - чае ёмкость будет 254 фФ , а импеданс 21 Ом . Коэффициенты S11 и S21 в зави - симости от частоты для этого случая показаны на рис . 10. Коэффициент S11 растёт с увеличе - нием частоты и при 10 ГГц составляет –23 дБ , S21 около 2,5 дБ . В сравнении с первым случаем результат улучшился , так как увеличился импеданс неоднород - ности . Надо отметить , что дальнейшее повышение волнового сопротивления , при условии равенства размера антипа - да площадке , практически невозможно . Поэтому рассмотрим следующий случай . Пусть диаметр отверстия состав - ляет 0,6 мм , площадка 0,85 мм , анти - пад 1,5 мм . Площадка на втором слое у отверстия отсутствует . Рассчитаем ёмкость и волновое сопротивление модели ( рис . 11). Данная конструкция отличается от представленной на рис . 9. Она включа - ет в себя две части проводника , располо - женные под антипадом . Ёмкость такой конструкции 297 сФ , импеданс 45 Ом . При этом импеданс только переходного Рис . 3. Структура печатной платы Рис . 4. Модель для расчёта Рис . 5. S11 и S21 для линии с волновым сопротивлением 50 Ом без отверстия Рис . 6. Линия передачи с отверстием Рис . 7. Модель переходного отверстия Рис . 8. Коэффициенты S11 и S21 для линии с отверстием диаметром 0,6 мм и площадкой 1,0 мм отверстия составляет 25 Ом . Ниже пока - заны коэффициенты S11 и S21 ( рис . 12). Результат близок к линии передачи без отверстия , если не учитывать резо -