过孔基础知识与差分过孔设计

在一个高速印刷电路板(PCB)中，通孔在减少信号完整性性能方面仍然备受诟病。然而，过孔的用于是不可避免的。在标准的电路板上，元器件被摆放在顶层，而差分对的走线在内层。

内层的电磁辐射和对与对之间的串扰较低。必需用于过孔将电路板平面上的组件与内层连接。幸运地的是，可设计出有一种半透明的过孔来最大限度地增加对性能的影响。

　　1.过孔结构的基础知识　　让我们从检查非常简单过孔中将顶部传输线与内层连接的元件开始。图1是表明过孔结构的3D图。

有四个基本元件：信号过孔、过孔残桩、过孔焊盘和隔绝盘。　　过孔是镀在电路板顶层与底层之间的通孔外的金属圆柱体。

信号过孔相连有所不同层上的传输线。过孔残桩是过孔上并未用于的部分。过孔焊盘是圆环状垫片，它们将过孔相连至顶部或内部传输线。

隔绝盘是每个电源或接地层内的环形空隙，以避免到电源和相接地层的短路。　　图1：单个过孔的3D图　　2.过孔元件的电气属性　　如表格1右图，我们来细心看一看每个过孔元件的电气属性。　　表格1：图1中表明的过孔元件的电气属性　　一个非常简单过孔是一系列的型网络，它由两个邻接层内包含的电容-电感-电容(C-L-C)元件构成。

表格2表明的是过孔尺寸的影响。　　表格2：过孔尺寸的直观影响　　通过均衡电感与寄生电容的大小，可以设计出与传输线具备完全相同特性阻抗的过孔，从而显得会对电路板运营产生尤其的影响。

还没非常简单的公式可以在过孔尺寸与C和L元件之间展开切换。3D电磁(EM)场解算程序可以根据PCB布局布线中用于的尺寸来预测结构电阻。

通过反复调整结构尺寸和运营3D建模，可优化过孔尺寸，来构建所须要电阻和比特率拒绝。

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