伝送線路
PCB上の伝送線路とは?
伝送線路は、物理的に長い導電パスです。信号波長が配線の物理的な長さと比較可能になるとき、導電体は「伝送線路」と呼ばれる特別に設計された構造として扱われる必要があります。低周波(数メガヘルツ以下)では、信号は導線全体でほぼ瞬時に伝播し、トレース幾何学の詳細は無視できます。高周波では、信号は有限の速度で伝播し、信号エネルギーはトレースの長さに沿って分散して伝わります。物理パラメータ(トレース幅、参照平面のオフセット、隣接導体)により、伝送線路のインピーダンスが決定されます。
高速デジタル信号、アナログRF信号、および高周波電力信号は、すべて伝送線路として設計される必要があります。トレース幾何学がインピーダンス目標と一致しない場合、信号反射が発生し、信号整合度が低下し、符号間干渉が発生します。インピーダンス制御ルーティングは、すべての高周波信号の正確な性能を確保するために不可欠です。
伝送線路設計とインピーダンス制御
伝送線路インピーダンスはトレース幅、参照平面のオフセット(「高さ」)、導体厚さ、および誘電定数に関連する複雑な関数によって計算されます。PCBレイアウトツールは、スタックアップパラメータ(層間隔、材料特性)から目標インピーダンスを計算し、ルーティング中に一致するトレース幅を維持する必要があります。トレースが異なるレイヤーの間で切り替わる場合(ビアを通じて)、インピーダンス不一致が発生する可能性があります。これは、ビア遷移の周辺に慎重に設計されたビアアレイを配置することで最小化できます。






