焊盤阻抗匹配

高頻電路設計中，阻抗匹配是一個非常重要的問題。在實際設計中，我們需要測量 PCB 焊盤的阻抗變化，以便更好地進行匹配。本文將介紹使用高頻探針和網絡分析儀來測量 PCB 焊盤三個位置的阻抗變化的方法。

網絡分析儀簡介

網絡分析儀（Network Analyzer）是一種能夠測量電路參數的測試儀器，可用于測量 S 參數（散射參數），例如 S11、S21、S12 和 S22 等。它是一種精密的儀器，能夠精確地測量電路的阻抗、傳輸線的特性阻抗、S參數等參數。

測量步驟

2.1 準備工作

首先，需要準備好所需的設備：網絡分析儀、高頻探針和待測的 PCB 。

2.2 連接設備

將網絡分析儀的測試端口與高頻探針相連，并將高頻探針連接到待測的 PCB 焊盤上。

2.3 設置網絡分析儀參數

打開網絡分析儀，進入測試界面。在"參數設置"中，選擇測試頻率范圍、功率和端口，確保與測試需要相符。

注意事項

在進行測量時，需要注意以下幾點

01

網絡分析儀需要校準，以保證測量結果的準確性。

高頻探針需要選擇合適的頻率和pitch，以確保測量結果的精度。

02

在連接高頻探針和 PCB 焊盤時，需要調平探針，使其保持水平，點測焊盤時觀察探針“跳針”與網絡分析儀曲線的變化，接觸后保持穩定，避免出現誤操作。

03

測量過程中需要注意保持測試環境的穩定，避免外界干擾對測試結果的影響。

焊盤各個位置探針實測

下面我們將分別測試待測焊盤的上方、中心以及下方位置來觀看一下阻抗的變化，并做出結論。

待測物（迪賽康-PCIE5.0高速夾具）

測試結果如下圖所示

焊盤上方位置測試結果

測試環境

注：探針接觸焊盤最上方時stub最長，導致測試阻抗結果偏低。阻抗：67.8歐左右

焊盤中心位置測試結果

注：探針接觸焊盤中心時stub長度適中，并且是連接器對接區域（一般連接器對接都是以焊盤中心為基準）阻抗測試準確、無誤差。阻抗：86.3歐左右

焊盤下方位置測試結果

注：探針接觸焊盤下方時無stub，測試阻抗偏高。阻抗：101.8歐左右

結果對比

綜上所述，高頻探針點測PCIE5.0高速夾具焊盤的各個位置的阻抗變化，我們可以看到在不同的位置測試結果有所不同，綠色曲線為最佳高頻探針測試點位（原因：焊盤中心是絕大部分實際使用過程中與器件對接的點位，也是測試目標值）。但也有些特殊情況，比如對接點位設計時就是焊盤的上方或者下方，那樣就需要根據實際的情況去進行一個點測。

總結：

在使用探針測試時，要得到產品本身最真實準確的性能，探針應該接觸焊盤實際使用時的位置；如果需要得到產品阻抗最匹配時的性能，需要用探針接觸焊盤的不同位置，同時觀察阻抗曲線，找到阻抗最匹配的位置進行測試。

高頻探針

（差分可調探針、GSSG探針、GSG探針）

測試內容：駐波比、回波損耗、插入損耗、特性阻抗、串擾、相位、延時、差分參數、共模參數、共模抑制比、帶外抑制、CMRR 等。

測試產品：半導體行業產品、光電行業產品、集成電路、各類PCB板卡以及封裝等。

手持探頭

（差分/單端可調探頭、差分手持探頭、單端手持探頭）

手持TDR探頭，主要用于阻抗測試，結構符合人體手掌持握，使用便捷，所測即所得！

審核編輯：劉清