በፒሲቢ የግንኙነት ዲዛይን ውስጥ የ RF ውጤቶች እንዴት ውጤታማ በሆነ መንገድ ሊቀንሱ ይችላሉ?

The interconnect of የታተመ የወረዳ ሰሌዳ ስርዓቱ ከቺፕ-ወደ-ወረዳ ቦርድ ፣ በፒሲቢ ውስጥ መገናኘትን እና በፒሲቢ እና በውጫዊ መሣሪያዎች መካከል ያለውን ግንኙነት ያካትታል። In RF design, the electromagnetic characteristics at the interconnect point is one of the main problems faced by engineering design. This paper introduces various techniques of the above three types of interconnect design, including device installation methods, isolation of wiring and measures to reduce lead inductance.

ipcb

የታተሙ የወረዳ ሰሌዳዎች እየጨመረ በሚሄድ ድግግሞሽ የተነደፉ ምልክቶች አሉ። As data rates continue to increase, the bandwidth required for data transmission also pushes the signal frequency ceiling to 1GHz or higher. This high frequency signal technology, although far beyond the millimeter wave technology (30GHz), does involve RF and low-end microwave technology.

የ RF የምህንድስና ዲዛይን ዘዴዎች በተለምዶ በከፍተኛ ድግግሞሽ የሚመነጩትን ጠንካራ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ውጤቶችን ማስተናገድ መቻል አለባቸው። እነዚህ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች በአቅራቢያ ባሉ የምልክት መስመሮች ወይም በፒ.ሲ.ቢ መስመሮች ላይ ምልክቶችን ሊያስከትሉ ይችላሉ ፣ ይህም የማይፈለግ አጨራረስ (ጣልቃ ገብነት እና አጠቃላይ ጫጫታ) እና የስርዓት አፈፃፀምን ይጎዳል። Backloss is mainly caused by impedance mismatch, which has the same effect on the signal as additive noise and interference.

High return loss has two negative effects: 1. The signal reflected back to the signal source will increase the noise of the system, making it more difficult for the receiver to distinguish noise from signal; 2. 2. ማንኛውም የሚንፀባረቅ ምልክት የግብዓት ምልክቱ ቅርፅ ስለሚቀየር በዋናነት የምልክቱን ጥራት ያበላሸዋል።

ምንም እንኳን ዲጂታል ስርዓቶች በጣም ጥፋትን የሚታገሱ ቢሆኑም ከ 1 እና 0 ምልክቶች ጋር ብቻ ስለሚገናኙ ፣ የልብ ምት በከፍተኛ ፍጥነት በሚጨምርበት ጊዜ የሚፈጠሩት ሃርሞኒኮች ምልክቱ በከፍተኛ ድግግሞሽ ላይ ደካማ እንዲሆን ያደርጉታል። ምንም እንኳን ወደፊት የስህተት እርማት አንዳንድ አሉታዊ ውጤቶችን ሊያስወግድ ቢችልም ፣ የስርዓቱ የመተላለፊያ ይዘት ክፍል ተደጋጋሚ ውሂብን ለማስተላለፍ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ይህም የአፈጻጸም መበላሸትን ያስከትላል። የተሻለ መፍትሔ የምልክት ታማኝነትን ከማቃለል ይልቅ የሚያግዙ የ RF ውጤቶች መኖር ነው። በዲጂታል ስርዓት ከፍተኛ ድግግሞሽ (ብዙውን ጊዜ ደካማ የውሂብ ነጥብ) አጠቃላይ የመመለሻ ኪሳራ -25 ዲቢ ፣ ከ VSWR ከ 1.1 ጋር እንዲመከር ይመከራል።

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. በአሁኑ ጊዜ የመጥፋት ችግርን ለመፍታት ዋናው ዘዴ የመሬት ግንኙነት አያያዝን ማካሄድ ፣ በገመድ መካከል ያለውን ክፍተት ማካሄድ እና የእርሳስ አመላካችነትን መቀነስ ነው። የመመለሻ ኪሳራውን ለመቀነስ ዋናው ዘዴ የግዴታ ማዛመድ ነው። ይህ ዘዴ የኢንሱሌሽን ቁሳቁሶችን ውጤታማ አያያዝ እና የነቃ የምልክት መስመሮችን እና የመሬት መስመሮችን በተለይም በምልክት መስመር እና በመሬት ሁኔታ መካከል ማግለልን ያጠቃልላል።

ግንኙነቱ በወረዳው ሰንሰለት ውስጥ በጣም ደካማው አገናኝ ስለሆነ ፣ በ RF ዲዛይን ውስጥ ፣ የግንኙነቱ ነጥብ የኤሌክትሮማግኔቲክ ባህሪዎች የምህንድስና ዲዛይን የሚገጥመው ዋና ችግር ነው ፣ እያንዳንዱ የግንኙነት ነጥብ መመርመር እና ነባሮቹ ችግሮች መፍታት አለባቸው። የወረዳ ቦርድ ግንኙነት ከፒሲቢ እና ከውጭ መሣሪያዎች መካከል ከቺፕ-ወደ-ወረዳ ቦርድ መገናኘት ፣ የ PCB ግንኙነት እና የምልክት ግብዓት/ውፅዓት ግንኙነትን ያጠቃልላል።

I. በቺፕ እና በፒሲቢ ቦርድ መካከል ያለው ግንኙነት

ይህ መፍትሔ ቢሠራም ባይሠራም ፣ የ IC ዲዛይን ቴክኖሎጂ ለ hf አፕሊኬሽኖች ከፒሲቢ ዲዛይን ቴክኖሎጂ እጅግ የላቀ መሆኑን ለተሰብሳቢዎቹ ግልፅ ነበር።

የ PCB ግንኙነት

ለ hf PCB ዲዛይን ቴክኒኮች እና ዘዴዎች እንደሚከተለው ናቸው

1. የመመለሻ ኪሳራውን ለመቀነስ የ 45 ° አንግል ለማሰራጫ መስመር ጥግ ጥቅም ላይ መዋል አለበት (ምስል 1) ፤

በጥብቅ ቁጥጥር በተደረገባቸው ከፍተኛ አፈፃፀም የኢንሱሌሽን ወረዳ ቦርድ ደረጃ መሠረት 2 የኢንሱሌሽን ቋሚ እሴት። ይህ ዘዴ በተገጣጠሙ ዕቃዎች እና በአጎራባች ሽቦዎች መካከል ለኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ውጤታማ አስተዳደር ጠቃሚ ነው።

3. ለከፍተኛ ትክክለኝነት መለጠፍ የ PCB ዲዛይን ዝርዝሮች መሻሻል አለባቸው። የ +/- 0.0007 ኢንች አጠቃላይ የመስመር ስፋት ስሕተትን መግለፅ ፣ የሽቦ ቅርጾችን ከሥሩ በታች እና የመስቀለኛ ክፍል ክፍሎችን ማስተዳደር እና የወልና የጎን ግድግዳ መለጠፊያ ሁኔታዎችን መግለፅ ያስቡበት። Overall management of wiring (wire) geometry and coating surfaces is important to address skin effects related to microwave frequencies and to implement these specifications.

4. በተራቀቁ አመራሮች ውስጥ የቧንቧ ኢንዳክሽን አለ። እርሳሶች ያላቸውን ክፍሎች ከመጠቀም ይቆጠቡ። ለከፍተኛ ድግግሞሽ አከባቢዎች ፣ በላዩ ላይ የተገጠሙ ክፍሎችን መጠቀም ጥሩ ነው።

5. በጉድጓዶች ውስጥ ምልክት ለማድረግ ፣ ይህ ሂደት ቀዳዳው ላይ የእርሳስ አመጣጥ ሊያስከትል ስለሚችል የ PTH ሂደቱን በስሱ ሳህን ላይ ከመጠቀም ይቆጠቡ። Lead inductance can affect layers 4 to 19 if a through-hole in a 20-ply board is used to connect layers 1 to 3.

6. የተትረፈረፈ የመሬት ሽፋኖችን ያቅርቡ። Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. ኤሌክትሮላይዜሽን ያልሆነ የኒኬል ንጣፍ ወይም የመጥመቂያ የወርቅ ንጣፍ ሂደትን ለመምረጥ ፣ የ HASL ንጣፍ ዘዴን አይጠቀሙ። ይህ የኤሌክትሮክላይት ወለል ለከፍተኛ ድግግሞሽ ሞገዶች የተሻለ የቆዳ ውጤት ይሰጣል (ምስል 2)። In addition, this highly weldable coating requires fewer leads, helping to reduce environmental pollution.

8. Solder resistance layer can prevent solder paste from flowing. ሆኖም ፣ ስለ ውፍረት እና ያልታወቀ የኢንሱሌሽን አፈፃፀም እርግጠኛ አለመሆን ፣ መላውን የሰሃን ንጣፍ በሻጭ የመቋቋም ቁሳቁስ መሸፈን በማይክሮስትራፕ ዲዛይን ውስጥ በኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይል ላይ ትልቅ ለውጥ ያስከትላል። Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

እነዚህን ዘዴዎች የማያውቁ ከሆነ ለወታደሩ በማይክሮዌቭ የወረዳ ሰሌዳዎች ላይ የሠራ ልምድ ያለው የዲዛይን መሐንዲስ ያማክሩ። You can also discuss with them what price range you can afford. ለምሳሌ ፣ ከመዳብ መስመር ይልቅ በመዳብ የተደገፈ የኮፕላናር ማይክሮስትሪፕ ዲዛይን መጠቀም የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ነው ፣ እና የተሻለ ምክር ለማግኘት ይህንን ከእነሱ ጋር መወያየት ይችላሉ። ጥሩ መሐንዲሶች ስለ ወጪ ለማሰብ ላይለመዱ ይችላሉ ፣ ግን ምክራቸው በጣም ጠቃሚ ሊሆን ይችላል። ከኤፍ አር ውጤቶች ጋር በደንብ ያልታወቁ እና የ RF ውጤቶችን ለመቋቋም ልምድ የሌላቸውን ወጣት መሐንዲሶችን ማሠልጠን የረጅም ጊዜ ሥራ ይሆናል።

በተጨማሪም ፣ የ RF ውጤቶችን ማስተናገድ እንዲችሉ የኮምፒተር ሞዴሉን ማሻሻል ያሉ ሌሎች መፍትሄዎች ሊወሰዱ ይችላሉ።

ፒሲቢ ከውጭ መሣሪያዎች ጋር ይገናኛል

አሁን በቦርዱ ላይ እና በተለዩ አካላት ግንኙነቶች ላይ ሁሉንም የምልክት አስተዳደር ችግሮችን እንደፈታን መገመት እንችላለን። ስለዚህ የምልክት ግብዓት/ውፅዓት ችግርን ከወረዳ ቦርድ እስከ የርቀት መሣሪያውን የሚያገናኝ ሽቦ እንዴት እንደሚፈቱ? በ coaxial ኬብል ቴክኖሎጂ ውስጥ ፈጠራ ያለው ትሮምፕሜትር ኤሌክትሪሲን በዚህ ችግር ላይ እየሰራ እና አንዳንድ አስፈላጊ መሻሻሎችን አድርጓል (ምስል 3)። Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. በዚህ ሁኔታ ፣ ከማይክሮስትራፕ ወደ ኮአክሲያል ገመድ መለወጥን እናስተዳድራለን። በ coaxial ኬብሎች ውስጥ የመሬቱ ንብርብሮች ቀለበቶች ውስጥ ተጣብቀው እና በእኩል እኩል ናቸው። በማይክሮቤልቶች ውስጥ የመሬቱ ንብርብር ከንቁ መስመር በታች ነው። ይህ በዲዛይን ጊዜ መረዳት ፣ መተንበይ እና ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸውን የተወሰኑ የጠርዝ ውጤቶችን ያስተዋውቃል። በእርግጥ ይህ አለመመጣጠን እንዲሁ ወደ ኋላ መቅረት ሊያመራ እና ጫጫታ እና የምልክት ጣልቃ ገብነትን ለማስወገድ መቀነስ አለበት።

የውስጥ ኢምፔዲሽን ችግር አያያዝ ችላ ሊባል የሚችል የዲዛይን ችግር አይደለም። The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. መከላከያው በተለዋዋጭነት ስለሚለያይ ፣ ድግግሞሽ ከፍ ባለ መጠን ፣ በጣም አስቸጋሪ የግዴታ አስተዳደር ነው። The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.