撓性印制板拐角防撕裂結構信號傳輸性能分析
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截取頻率1．9～2．1 GHz的插入損耗進(jìn)行比較，如圖8所示。在頻率為2 GHz時(shí)，與①相比，其中影響最小的結構為③，由內角鉆孔結構減小的插入損耗為0．04 dB。而對信號傳輸影響最大的結構為④，圓環(huán)銅堤結構減小的插入損耗達0．25 dB。
由圖7和圖8可知，對于傳輸線(xiàn)的插入損耗，防撕裂的②內圓角結構、③內角鉆孔結構、④內角圓環(huán)銅堤結構、⑤內角線(xiàn)型銅堤結構都比①內直角結構要好，說(shuō)明引入防撕裂結構對傳輸線(xiàn)的插入損耗是有益的。在FPC設計時(shí)，在考慮工藝能力，成本的前提下，為了得到較大的插入損耗，應優(yōu)先考慮使用內角鉆孔結構，內角圓環(huán)銅堤結構。
從圖9中可以得出，圓弧拐角模型的近端串擾隨頻率增大而改變。頻率在0～3 GHz時(shí)，最好的方案是內直角結構，與最差方案內角圓環(huán)銅堤結構相比，其對于串擾噪聲的抑制最高達大約5 dB。頻率在3～5 GHz時(shí)，5種方案的近端串擾值比較相近。5個(gè)結構對信號傳輸的影響從小到大的順序依次為①③②④⑤。
截取頻率1．5～2．1 GHz的近端串擾進(jìn)行比較，如圖10所示。在頻率為2 GHz時(shí)，與內直角結構相比，影響最小的結構為③，由內圓角結構增加的近端串擾為0．45 dB。影響最大的結構為⑤，內角圓環(huán)銅堤結構的近端串擾為0．9 dB。
由圖9和圖10可知，對于傳輸線(xiàn)的近端串擾，頻率在0～5 GHz內時(shí)，防撕裂的4種結構能一定的減少串擾，其中②內圓角結構。③內角鉆孔結構由于在結構上變化不大，效果不明顯。而④內角圓環(huán)銅堤結構。⑤內角線(xiàn)型銅堤結構在拐角處引入銅箔，對拐角邊緣印制線(xiàn)起到電場(chǎng)分散的作用。在1 GHz時(shí)④內角圓環(huán)銅堤結構比①內直角結構的近端串擾值小了大約6 dB，說(shuō)明高頻下引入防撕裂結構對傳輸線(xiàn)的有益于減少近端串擾。設計時(shí)為了降低近端串擾，應優(yōu)先考慮使用內角圓環(huán)銅堤結構，其次是內角線(xiàn)形銅堤結構。
2．3 不同結構的電磁特性
通過(guò)仿真得到5種不同結構下的FPC表面的電場(chǎng)強度和磁場(chǎng)強度的最大值，如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/187607.htm
從表1中可以明顯的看出防撕裂的4種結構的最大電場(chǎng)磁強度值，最大磁場(chǎng)強度值都小于內直角結構，其中內圓角結構的最大電場(chǎng)磁強度值，最大磁場(chǎng)強度值最理想。
同時(shí)得到5種不同結構下的FPC表面的電場(chǎng)圖，為了直觀(guān)的比較不同防撕裂結構FPC的電場(chǎng)分布圖，對電場(chǎng)場(chǎng)強進(jìn)行均勻劃分，其中最高場(chǎng)強區域定義為3．600 0 e+004 V／m，最小電場(chǎng)定義為1．000 0 e+002 V／m，如圖11所示。
由圖11可以看出，①內直角結構的高電場(chǎng)強度區域面積最大，④內角圓環(huán)銅堤結構的高電場(chǎng)強度區域面積最小，與表1的結果相吻合。5種不同結構在信號開(kāi)始進(jìn)入圓弧拐角處附近的電場(chǎng)強度有一定的減小，是由于平行傳輸線(xiàn)變?yōu)閳A弧傳輸線(xiàn)產(chǎn)生的阻抗不連續產(chǎn)生，因此在FPC設計是應避免過(guò)多的拐彎。④內角圓環(huán)銅堤結構、⑤內角線(xiàn)型銅堤結構由于添加了銅堤，這兩種結構的抗撕裂效果是最理想的，所以在FPC高彎折頻率的情況下，綜合考慮電子產(chǎn)品的性能指標應優(yōu)先使用。
3 結束語(yǔ)
通過(guò)全波電磁仿真研究了撓性印制板5種圓弧拐角結構，包括內直角、內圓角、內角鉆孔、內角圓環(huán)銅堤、內角線(xiàn)型銅堤5種結構的插入損耗、近端串擾及電磁場(chǎng)分布情況。從仿真結果的對比分析中得出，防止撓性印制板彎曲處撕裂，增強撓性板強度的4種設計結構的插入損耗較理想，其中內角圓環(huán)銅堤結構插入損耗值最優(yōu)。內角圓環(huán)銅堤結構顯著(zhù)降低了近端串擾噪聲，是保證系統信號完整性的最佳選擇。在FPC設計時(shí)，在考慮工藝能力和成本的前提下，同時(shí)考慮防撕裂，增強撓性板強度，并對產(chǎn)品的電可靠性有一定要求時(shí)，應優(yōu)先使用內角線(xiàn)型銅堤結構，內角圓環(huán)銅堤結構。文中僅分析了圓弧拐角不防撕裂結構的影響情況，對于其他拐角情況的防撕裂結構有待進(jìn)一步的研究。
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