The interconnect of لوحة الدوائر المطبوعة يشتمل النظام على لوحة من رقاقة إلى دائرة ، والتوصيل البيني داخل PCB والتوصيل البيني بين PCB والأجهزة الخارجية. 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.

هناك إشارات على أن لوحات الدوائر المطبوعة يتم تصميمها بوتيرة متزايدة. 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.

يجب أن تكون أساليب التصميم الهندسي للترددات الراديوية قادرة على التعامل مع تأثيرات المجال الكهرومغناطيسي الأقوى والتي تتولد عادةً عند الترددات الأعلى. يمكن أن تحفز هذه المجالات الكهرومغناطيسية إشارات على خطوط الإشارة المجاورة أو خطوط ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، مما يتسبب في تداخل غير مرغوب فيه (تداخل وضوضاء كلية) ويضر بأداء النظام. 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. أي إشارة منعكسة ستؤدي بشكل أساسي إلى تدهور جودة الإشارة لأن شكل إشارة الدخل يتغير.

على الرغم من أن الأنظمة الرقمية متسامحة للغاية مع الخطأ لأنها تتعامل فقط مع إشارات 1 و 0 ، إلا أن التوافقيات المتولدة عندما ترتفع النبضة بسرعة عالية تتسبب في ضعف الإشارة عند الترددات الأعلى. على الرغم من أن تصحيح الخطأ الأمامي يمكن أن يزيل بعض التأثيرات السلبية ، يتم استخدام جزء من عرض النطاق الترددي للنظام لإرسال البيانات الزائدة ، مما يؤدي إلى تدهور الأداء. الحل الأفضل هو الحصول على تأثيرات التردد اللاسلكي التي تساعد بدلاً من الانتقاص من سلامة الإشارة. من المستحسن أن يكون إجمالي خسارة العودة عند أعلى تردد لنظام رقمي (عادة نقطة بيانات رديئة) -25 ديسيبل ، أي ما يعادل VSWR 1.1.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. بالنسبة إلى RFPCB ، تحد الإشارات عالية السرعة أحيانًا من تصغير تصميمات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. في الوقت الحالي ، تتمثل الطريقة الرئيسية لحل مشكلة التقاطع في تنفيذ إدارة التوصيل الأرضي ، وإجراء التباعد بين الأسلاك وتقليل محاثة الرصاص. الطريقة الرئيسية لتقليل خسارة العودة هي مطابقة المعاوقة. تتضمن هذه الطريقة الإدارة الفعالة لمواد العزل وعزل خطوط الإشارة النشطة والخطوط الأرضية ، خاصة بين حالة خط الإشارة والأرض.

نظرًا لأن الاتصال البيني هو الحلقة الأضعف في سلسلة الدائرة ، في تصميم الترددات الراديوية ، فإن الخصائص الكهرومغناطيسية لنقطة الربط هي المشكلة الرئيسية التي تواجه التصميم الهندسي ، ويجب فحص كل نقطة ربط وحل المشكلات الحالية. يشمل التوصيل البيني للوحة الدائرة التوصيل البيني للوحة الدائرة الكهربائية ، والتوصيل البيني لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، والتوصيل البيني لإدخال / إخراج الإشارة بين ثنائي الفينيل متعدد الكلور والأجهزة الخارجية.

أولا الربط بين رقاقة ولوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

وسواء كان هذا الحل يعمل أم لا ، فقد كان واضحًا للحضور أن تقنية تصميم الدوائر المتكاملة تتقدم بفارق كبير عن تقنية تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتطبيقات التردد العالي.

ربط ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تقنيات وطرق تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد هي كما يلي:

1. ينبغي استخدام زاوية 45 درجة لزاوية خط النقل لتقليل خسارة العودة (الشكل 1) ؛

2 قيمة ثابتة للعزل وفقًا لمستوى لوحة الدائرة العازلة عالية الأداء التي يتم التحكم فيها بدقة. هذه الطريقة مفيدة للإدارة الفعالة للمجال الكهرومغناطيسي بين المواد العازلة والأسلاك المجاورة.

3. يجب تحسين مواصفات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور للحفر عالي الدقة. ضع في اعتبارك تحديد خطأ إجمالي في عرض الخط بمقدار +/- 0.0007 بوصة ، وإدارة المقاطع السفلية والعرضية لأشكال الأسلاك وتحديد شروط طلاء الجدار الجانبي للأسلاك. 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. يوجد محاثة نقر في الخيوط البارزة. تجنب استخدام المكونات مع الخيوط. بالنسبة للبيئات عالية التردد ، من الأفضل استخدام المكونات المثبتة على السطح.

5. للإشارة من خلال الثقوب ، تجنب استخدام عملية PTH على اللوحة الحساسة ، حيث يمكن أن تسبب هذه العملية محاثة الرصاص في الفتحة من خلال. 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. توفير طبقات أرضية وفيرة. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. لاختيار عملية الطلاء بالنيكل غير الكهربائي أو عملية طلاء الذهب بالغمر ، لا تستخدم طريقة طلاء HASL. يوفر هذا السطح المطلي بالكهرباء تأثير جلد أفضل للتيارات عالية التردد (الشكل 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. ومع ذلك ، نظرًا لعدم اليقين من السماكة وأداء العزل غير المعروف ، فإن تغطية سطح اللوحة بالكامل بمادة مقاومة اللحام سيؤدي إلى تغيير كبير في الطاقة الكهرومغناطيسية في تصميم microstrip. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

إذا لم تكن معتادًا على هذه الأساليب ، فاستشر مهندس تصميم متمرسًا عمل في لوحات دوائر الميكروويف للجيش. You can also discuss with them what price range you can afford. على سبيل المثال ، من الأكثر اقتصادا استخدام تصميم خط دقيق مستوي مدعوم بالنحاس بدلاً من تصميم خط مستقيم ، ويمكنك مناقشة هذا الأمر معهم للحصول على نصيحة أفضل. قد لا يعتاد المهندسون الجيدون على التفكير في التكلفة ، ولكن نصائحهم يمكن أن تكون مفيدة للغاية. ستكون مهمة طويلة الأجل لتدريب المهندسين الشباب الذين ليسوا على دراية بتأثيرات التردد اللاسلكي ويفتقرون إلى الخبرة في التعامل مع تأثيرات التردد اللاسلكي.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن اعتماد حلول أخرى ، مثل تحسين نموذج الكمبيوتر ليكون قادرًا على التعامل مع تأثيرات التردد اللاسلكي.

ربط ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع الأجهزة الخارجية

يمكننا الآن أن نفترض أننا قد حللنا جميع مشكلات إدارة الإشارات على اللوحة وعلى التوصيلات البينية للمكونات المنفصلة. إذن كيف يمكنك حل مشكلة إدخال / إخراج الإشارة من لوحة الدائرة إلى السلك الذي يربط الجهاز البعيد؟ TrompeterElectronics ، مبتكر في تكنولوجيا الكابلات المحورية ، تعمل على هذه المشكلة وقد أحرزت بعض التقدم المهم (الشكل 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. في هذه الحالة ، نقوم بإدارة التحويل من microstrip إلى كابل متحد المحور. في الكابلات المحورية ، تتشابك طبقات الأرض في حلقات ومتباعدة بشكل متساوٍ. في الأحزمة الدقيقة ، تكون طبقة التأريض أقل من الخط النشط. يقدم هذا تأثيرات حافة معينة يجب فهمها والتنبؤ بها وأخذها في الاعتبار في وقت التصميم. بالطبع ، يمكن أن يؤدي عدم التطابق هذا أيضًا إلى فقدان الذاكرة ويجب تقليله لتجنب الضوضاء وتداخل الإشارات.

إدارة مشكلة المعاوقة الداخلية ليست مشكلة تصميم يمكن تجاهلها. تبدأ المعاوقة على سطح لوحة الدائرة ، وتمر عبر مفصل اللحام إلى المفصل ، وتنتهي عند الكبل المحوري. نظرًا لأن المعاوقة تختلف باختلاف التردد ، فكلما زاد التردد ، زادت صعوبة إدارة المعاوقة. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.