何为影响连接器回波损耗和插入损耗的决定性因素?

复杂系统中的电子设备也不总是都处在一块板上，而是需要一些连接器进行。从概念上讲，这可实现多板之间互连，但是设计不当的多板互连会导致一些连接器出现回波损耗和插入损耗。

连接器回波损耗与插入损耗

连接器是多板系统中发送器和接收器之间的信号路径中的许多传输线元素之一。在讨论互连时，大多数设计人员倾向于将通孔作为电感性阻抗不连续点。换句话说，互连中的通孔在高频下的作用类似于电感器，如果设计不当，则会产生一些反射。但是，连接器的行为也非常类似于它们自己的短传输线。它们还具有自己的阻抗，可确定信号如何与连接器交互。

图1.与高速或高频信号一起使用时，这些连接器会产生一些回波损耗和插入损耗。

尽管我们希望连接器是完美的，但事实仍然是，当放置在互连中时，它们会产生一些回波和插入损耗。导致连接器回波损耗和插入损耗的主要机制是由连接器上的表面安装焊盘引起的阻抗不匹配。通孔连接器还会产生一些插入损耗，因为这些引脚的作用就像是电感性/电容性阻抗不连续。

一旦信号到达具有更宽铜线的SMD连接器焊盘，走线此段中的每长度电容就会更大，这会降低在连接器焊盘上走线的特性阻抗。这种电容性阻抗不连续会引起信号反射，并导致连接器回波损耗和插入损耗。

消除此问题的一种方法是在连接器下方(即在第三层中)使用第二个小的接地层。在信号层下方的接地层中放置一个与连接器焊盘尺寸相同的切口，以强制走线参考第三层中的接地层。这样可以增加电容并有助于减少电容性阻抗的不连续性，从而减少连接器的回波损耗。

图2.PCB连接器中的切口区域可减少连接器的回波损耗和插入损耗

仅使用正确的切口尺寸将使走线和连接器之间的阻抗不匹配降至最小。除了这种简单的设计选择之外，您可能还需要为连接器设计一个阻抗匹配网络。一个示例是在MII / RMII布线中使用磁性元件端接RJ45连接器。