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由于工作原因，經(jīng)常在網(wǎng)上看到這個(gè)圖，似曾相識。
想起來(lái)了，這是島主二十多年前用Lotus Wordpro文字處理軟件畫(huà)出來(lái)的，這文檔居然也漏到外網(wǎng)了。
這是漸近線(xiàn)：如果50歐微帶線(xiàn)線(xiàn)寬與元件焊盤(pán)寬度差異較大時(shí)，采用漸近線(xiàn)，成為當年的一項PCB設計規則，理由是改善信號質(zhì)量，真是人云亦云。。。。。。
現在再看，這規則有問(wèn)題。
數字板上也有類(lèi)似的規則，淚滴如下圖所示：
那么，漸近線(xiàn)（淚滴）能改善信號質(zhì)量嗎？
答案是：不能！
相反，絕大多數情況下，漸近線(xiàn)（淚滴）會(huì )惡化信號質(zhì)量。
有些射頻芯片體積小，管腳多，如下圖左所示，每個(gè)管腳都很細小。
按下圖右建立HFSS模型：
微帶線(xiàn)阻抗50歐，黑色焊盤(pán)也設置一個(gè)端口，阻抗50歐，掃描漸變長(cháng)度分別為0、1、2、3mm，仿真回波損耗，分別如下：
顯然，細焊盤(pán)連接50歐寬線(xiàn)，漸變長(cháng)度越長(cháng)，回波損耗指標越差。也就是說(shuō)，如果不漸變，指標反而較好！
細焊盤(pán)布線(xiàn)建議
按照分布電感與分布電容比值看瞬時(shí)阻抗：比微帶線(xiàn)細的焊盤(pán)本身呈感性，中間那段漸變線(xiàn)仍然呈感性，違背了阻抗匹配的第一原則：感性容性成比例互配。感性增多，就要用容性匹配，在頻率很高時(shí)，應該如右下圖所示的冀形：
冀形尺寸由仿真確定，仿真結果對比如下：
同樣，射頻PCB上也有這種細線(xiàn)配寬焊盤(pán)的：
建HFSS模型如上圖右所示，仿真結果如下圖所示：
顯然，寬焊盤(pán)連接50歐細線(xiàn)，漸近線(xiàn)越長(cháng)，回波損耗指標越差。也就是說(shuō)，如果不漸變，指標反而較好！
相對于50歐微帶線(xiàn)和50歐器件來(lái)說(shuō)，寬焊盤(pán)呈容性，漸變線(xiàn)比微帶線(xiàn)寬，也呈容性，在同一個(gè)位置，容性與容性是疊加的，導致阻抗更不匹配。
上面所說(shuō)“PCB上的寬焊盤(pán)呈容性”，并不是意味著(zhù)這個(gè)器件的管腳阻抗呈容性。廠(chǎng)家提供的器件評估板比實(shí)際產(chǎn)品板簡(jiǎn)單，層數少，介質(zhì)厚度可以做厚些，微帶線(xiàn)寬與器件焊盤(pán)寬度差別不大，所以信號路徑上的瞬時(shí)阻抗更容易調到接近50歐器件阻抗，可能不需要挖空地平面，也不需要漸變線(xiàn)。
以微帶線(xiàn)（線(xiàn)寬W）上存在寬焊盤(pán)（約2W*4W）為例。如下圖左。
如何減小寬焊盤(pán)的分布電容？要挖空地平面以減小平板面積、或者說(shuō)增大平板間距（原來(lái)間距是1-2層，挖空之后變?yōu)?-3層間距）。如上圖右。
這個(gè)做法同時(shí)使得寬焊盤(pán)位置的回流路徑變大了：從第2層回流到第3層，或者是從寬焊盤(pán)繞邊走。
這種挖空第二層地平面的措施，可使回波損耗從-8dB優(yōu)化至-18dB左右。
看8GHz這個(gè)頻點(diǎn)，不挖空地平面的原始模型，回波損耗-10dB。細黑實(shí)線(xiàn)所示。
挖空1倍焊盤(pán)面積的地平面，回波損耗再改善6dB。虛線(xiàn)所示。
挖空1.2倍焊盤(pán)面積的地平面，回波損耗改善4dB。點(diǎn)劃線(xiàn)所示。
挖空1.4倍焊盤(pán)面積的地平面，回波損耗又改善4dB。粗淺實(shí)線(xiàn)所示。
挖空1.6倍焊盤(pán)面積的地平面，回波損耗不再改善，而是劣化了。點(diǎn)線(xiàn)所示。
可以看出來(lái)，挖空地平面的面積有個(gè)最佳值，這個(gè)最佳值需要HFSS仿真優(yōu)化確定。
漸變線(xiàn)究竟有什么用？寬焊盤(pán)用漸變線(xiàn)不好，細焊盤(pán)用漸變線(xiàn)也不好，那么，為什么要畫(huà)漸近線(xiàn)（淚滴）呢？
增大焊盤(pán)機械強度：當電路板受到外力沖撞時(shí)，導線(xiàn)與焊盤(pán)間不易斷開(kāi)；或者焊接時(shí)，避免多次焊接的高溫使焊盤(pán)脫落；或者鉆孔偏向導線(xiàn)時(shí)，避免出現連接處的裂縫而開(kāi)路；
蝕刻均勻；
易于清洗蝕刻****，不留清洗死角；
PCB布線(xiàn)更美觀(guān)，充滿(mǎn)浪漫格調，科幻小說(shuō)《三體》中出現了流線(xiàn)型淚滴，老外學(xué)中文時(shí)估計會(huì )標注成Lady，這個(gè)發(fā)音很準。
對于信號質(zhì)量來(lái)說(shuō)，那么什么樣的焊盤(pán)才能用漸變線(xiàn)？
漸變線(xiàn)常用于不同阻抗之間的匹配，如果源端與負載端都是50歐，就不用漸變線(xiàn)。除非有一端不是50歐。
比如說(shuō)同一塊PCB上，50歐微帶線(xiàn)要與85歐的微帶線(xiàn)匹配，仿真結果如下圖所示：
從仿真結果看。漸變線(xiàn)越長(cháng)，則仿真結果越好。這與前面的寬焊盤(pán)、細焊盤(pán)的仿真結果完全相反！
仔細觀(guān)察，漸變線(xiàn)長(cháng)6mm時(shí)，13GHz回波損耗指標最佳。
漸變線(xiàn)長(cháng)4.5mm時(shí)，18GHz回波損耗指標最佳。
漸變線(xiàn)是階梯阻抗線(xiàn)的一種變體。
下圖顯示三個(gè)同軸連接器與介質(zhì)波導之間的互連漸變線(xiàn)，當做雙方的激勵結構轉換、阻抗匹配：
圖片來(lái)自于網(wǎng)上。
微波射頻PCB中的漸近線(xiàn)。對應低頻或數字PCB中的淚滴。
ü 絕大部分情況下，漸變線(xiàn)（淚滴）會(huì )惡化信號質(zhì)量；如果頻率（速率）不高，漸變或不漸變差別不大。
ü 細焊盤(pán)連接50歐寬線(xiàn)，漸變長(cháng)度越長(cháng)，回波損耗指標越差。也就是說(shuō)，如果不漸變，指標反而較好！建議不漸變、或者采用適當尺寸的冀形銅箔匹配；
ü 寬焊盤(pán)連接50歐細線(xiàn)，漸近線(xiàn)越長(cháng)，回波損耗指標越差。也就是說(shuō)，如果不漸變，指標反而較好！建議不漸變、或者采用地平面適當尺寸的挖空方式匹配；
ü 漸變線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)在于：增大焊盤(pán)及周邊的機械強度、易于清洗銅箔刻蝕殘液、美觀(guān)等等；
ü 漸變線(xiàn)可以看成是多節階梯阻抗的一種變體，所以常用于不同阻抗之間的匹配；
