Узаемасувязь друкаванай платы ўключае ў сябе мікрасхемную плату, унутры Друкаваная плата і ўзаемасувязь паміж друкаванай платай і знешнімі прыладамі. У дызайне ВЧ электрамагнітныя характарыстыкі ў кропцы злучэння з’яўляюцца адной з асноўных праблем, з якімі сутыкаецца інжынернае праектаванне. У гэтым артыкуле прадстаўлены розныя метады трох вышэйзгаданых канструкцый узаемасувязяў, у тым ліку метады ўстаноўкі прылады, ізаляцыя праводкі і меры па зніжэнні індуктыўнасці вываду.

Ёсць прыкметы таго, што друкаваныя платы распрацоўваюцца з усё большай частатой. Паколькі хуткасць перадачы дадзеных працягвае павялічвацца, прапускная здольнасць, неабходная для перадачы дадзеных, таксама павялічвае столь частаты сігналу да 1 Ггц або вышэй. Гэтая тэхналогія высокачашчыннага сігналу, хоць і далёка за межамі міліметровай хвалі (30 ГГц), сапраўды ўключае радыёчастотную і нізкаякасную мікрахвалевую тэхналогію.

Радыётэхнічныя метады праектавання павінны ўмець апрацоўваць больш моцныя эфекты электрамагнітнага поля, якія звычайна ствараюцца на больш высокіх частотах. Гэтыя электрамагнітныя палі могуць выклікаць сігналы на суседніх сігнальных лініях або лініях друкаванай платы, выклікаючы непажаданыя перакрыжаванні (перашкоды і агульны шум) і пашкоджваючы працу сістэмы. Зваротная страта ў асноўным выклікана неадпаведнасцю імпедансу, што аказвае такое ж ўздзеянне на сігнал, як і дадатковы шум і перашкоды.

Высокія зваротныя страты маюць два негатыўныя наступствы: 1. Сігнал, адлюстраваны назад да крыніцы сігналу, павялічыць шум сістэмы, што абцяжарыць прымач адрозніваць шум ад сігналу; 2. 2. Любы адлюстраваны сігнал істотна пагоршыць якасць сігналу, таму што форма ўваходнага сігналу змяняецца.

Нягледзячы на ​​тое, што лічбавыя сістэмы вельмі добраўстойлівыя да збояў, таму што маюць справу толькі з сігналамі 1 і 0, гармонікі, якія ствараюцца пры ўздыме імпульсу на высокай хуткасці, прыводзяць да таго, што сігнал становіцца слабейшым на больш высокіх частотах. Хоць выпраўленне памылак наперад можа ліквідаваць некаторыя негатыўныя наступствы, частка прапускной здольнасці сістэмы выкарыстоўваецца для перадачы залішніх дадзеных, што прыводзіць да пагаршэння прадукцыйнасці. Лепшым рашэннем з’яўляецца наяўнасць эфектаў ВЧ, якія дапамагаюць, а не пагаршаюць цэласнасць сігналу. Рэкамендуецца, каб агульная страта вяртання на самай высокай частаце лічбавай сістэмы (звычайна гэта дрэнная кропка дадзеных) была -25 дБ, што эквівалентна ВСВР 1.1.

Дызайн друкаванай платы імкнецца быць меншым, больш хуткім і танным. Для РЧБ PCBS, хуткасныя сігналы часам абмяжоўваюць мініяцюрызацыю канструкцый друкаваных плат. У цяперашні час асноўным метадам вырашэння праблемы перакрыжаванай размовы з’яўляецца кіраванне зямлёй, адлегласць паміж праводкай і зніжэнне індуктыўнасці вываду. Асноўны метад зніжэння зваротных страт – адпаведнасць імпедансу. Гэты метад уключае эфектыўнае кіраванне ізаляцыйнымі матэрыяламі і ізаляцыю актыўных сігнальных ліній і ліній зазямлення, асабліва паміж станам сігнальнай лініі і зямлёй.

Паколькі ўзаемасувязь з’яўляецца самым слабым звяном у ланцугу ланцугоў, у дызайне ВЧ электрамагнітныя ўласцівасці кропкі злучэння з’яўляюцца асноўнай праблемай, якая стаіць перад інжынерным праектаваннем, кожную кропку злучэння варта даследаваць і вырашыць існуючыя праблемы. Злучэнне друкаванай платы ўключае ў сябе злучэнне мікрасхемнай платы, злучэнне друкаванай платы і злучэнне ўваходу/вываду сігналу паміж друкаванай платай і знешнімі прыладамі.

Узаемасувязь паміж чыпам і друкаванай платай

PenTIum IV і высакахуткасныя мікрасхемы, якія змяшчаюць вялікую колькасць злучэнняў уваходу/вываду, ужо даступныя. Што тычыцца самога чыпа, яго працаздольнасць надзейная, а хуткасць апрацоўкі змагла дасягнуць 1 Ггц. Адзін з самых захапляльных аспектаў нядаўняга сімпозіума па ўзаемным злучэнні ГГц (www.az.ww. Com)-гэта тое, што падыходы да барацьбы з пастаянна павялічваецца аб’ёмам і частатой уводу-вываду добра вядомыя. Асноўная праблема ўзаемасувязі паміж чыпам і друкаванай платай у тым, што шчыльнасць ўзаемасувязі занадта высокая. Было прадстаўлена інавацыйнае рашэнне, якое выкарыстоўвае лакальны бесправадны перадатчык ўнутры чыпа для перадачы дадзеных на бліжэйшую плату.

Незалежна ад таго, працуе гэтае рашэнне, удзельнікам было зразумела, што тэхналогія праектавання ІС значна апярэджвае тэхналогію праектавання друкаваных плат для ВЧ -прыкладанняў.

Злучэнне друкаванай платы

Прыёмы і метады канструявання друкаванай платы ВЧ наступныя:

1. Для зніжэння зваротных страт трэба выкарыстоўваць кут 45 ° для вугла лініі электраперадачы (мал. 1);

2 значэнне пастаяннай ізаляцыі ў адпаведнасці з узроўнем строга кантраляванай высокапрадукцыйнай ізаляцыйнай платы. Гэты метад карысны для эфектыўнага кіравання электрамагнітным полем паміж ізаляцыйным матэрыялам і суседняй праводкай.

3. Спецыфікацыі канструкцыі друкаванай платы для высокадакладнай афорты павінны быць палепшаны. Падумайце аб тым, каб вызначыць агульную хібнасць шырыні лініі +/- 0.0007 цаляў, кіраваць падрэзамі і папярочнымі перасекамі формаў праводкі і вызначыць умовы пакрыцця бакавой сценкі. Агульнае кіраванне геаметрыяй праводкі (драты) і паверхнямі пакрыцця важна для вырашэння эфектаў скуры, звязаных з мікрахвалевымі частотамі, і для рэалізацыі гэтых спецыфікацый.

4. Існуе індуктыўнасць выступу ў выступоўцах. Пазбягайце выкарыстання кампанентаў з правадамі. Для высокачашчынных асяроддзяў лепш за ўсё выкарыстоўваць паверхневыя кампаненты.

5. Для атрымання сігналу праз адтуліны пазбягайце выкарыстання працэсу PTH на адчувальнай пласціне, паколькі гэты працэс можа выклікаць індуктыўнасць свінцу ў скразным адтуліне.

6. Забяспечце багатыя пласты зямлі. Для злучэння гэтых пластоў зазямлення выкарыстоўваюцца літыя адтуліны, каб прадухіліць ўздзеянне 3d -электрамагнітных палёў на друкаваную плату.

7. Для выбару металу нікелявання без электролізу або апускання ў золата, не выкарыстоўвайце метад пакрыцця HASL. Гэтая гальванічная паверхня забяспечвае лепшы эфект скуры для высокачашчынных токаў (малюнак 2). Акрамя таго, гэтае зварваемае пакрыццё патрабуе меншай колькасці вывадаў, што дапамагае знізіць забруджванне навакольнага асяроддзя.

8. Слой супраціву прыпоя можа прадухіліць выцяканне паяльнай пасты. Аднак з -за нявызначанасці таўшчыні і невядомых паказчыкаў ізаляцыі пакрыццё ўсёй паверхні пліты матэрыялам супраціву прыпою прывядзе да вялікіх змен у электрамагнітнай энергіі ў дызайне мікрапалос. Як правіла, прыпоя плаціна выкарыстоўваецца ў якасці пласта супраціву прыпою.

Калі вы не знаёмыя з гэтымі метадамі, звярніцеся да вопытнага інжынера -канструктара, які працаваў над мікрахвалевымі платамі для вайскоўцаў. Вы таксама можаце абмеркаваць з імі, які коштавы дыяпазон вы можаце сабе дазволіць. Напрыклад, больш эканамічна выкарыстоўваць копланарную микрополосковую канструкцыю з меднай апорай, чым паласатую. Абмяркуйце гэта з імі, каб атрымаць лепшае ўяўленне. Добрыя інжынеры, магчыма, не прывыклі думаць пра кошт, але іх парады могуць быць вельмі карыснымі. Навучанне маладых інжынераў, якія не знаёмыя з ВЧ-эфектамі і не маюць досведу барацьбы з ВЧ-эфектамі, будзе доўгатэрміновым.

Акрамя таго, могуць быць прыняты іншыя рашэнні, напрыклад, удасканаленне кампутарнай мадэлі, каб мець магчымасць апрацоўваць ВЧ -эфекты.

Злучэнне друкаванай платы з вонкавымі прыладамі

Цяпер можна меркаваць, што мы вырашылі ўсе праблемы кіравання сігналамі на плаце і на ўзаемасувязі дыскрэтных кампанентаў. Такім чынам, як вырашыць праблему ўваходу/вываду сігналу ад друкаванай платы да провада, які злучае аддаленае прылада? Trompeter Electronics, наватар у галіне тэхналогіі кааксіяльнага кабеля, працуе над гэтай праблемай і дасягнуў важных поспехаў (малюнак 3). Таксама паглядзіце на электрамагнітнае поле, паказанае на малюнку 4 ніжэй. У гэтым выпадку мы кіруем пераўтварэннем з микрополоскового ў кааксіяльны кабель. У кааксіяльных кабелях зазямляльныя пласты пераплятаюцца кольцамі і размяшчаюцца пароўну. У мікрапаясах пласт зазямлення знаходзіцца ніжэй актыўнай лініі. Гэта ўводзіць пэўныя краявыя эфекты, якія трэба зразумець, прадказаць і разгледзець падчас распрацоўкі. Вядома, гэта неадпаведнасць таксама можа прывесці да затрымкі і павінна быць зведзена да мінімуму, каб пазбегнуць шуму і перашкод сігналу.

Кіраванне праблемай унутранага супраціву не з’яўляецца праблемай праектавання, якую можна ігнараваць. Імпеданс пачынаецца з паверхні друкаванай платы, праходзіць праз паяльны злучэнне да злучэння і заканчваецца ў кааксіяльным кабелі. Паколькі супраціў змяняецца ў залежнасці ад частоты, чым вышэй частата, тым складаней кіраваць імпедансам. Праблема выкарыстання больш высокіх частот для перадачы сігналаў праз шырокапалосны доступ з’яўляецца галоўнай праблемай праектавання.

У гэтым артыкуле падагульняецца

Тэхналогія платнай друкаванай платы патрабуе пастаяннага ўдасканалення, каб задаволіць патрабаванні дызайнераў ІС. Упраўленне ВЧ -сігналам у канструкцыі друкаванай платы і кіраванне ўводам/вывадам сігналу на плаце друкаванай платы патрабуюць пастаяннага ўдасканалення. Якія б цікавыя інавацыі ні з’яўляліся, я думаю, што прапускная здольнасць будзе расці ўсё вышэй і вышэй, і выкарыстанне высокачашчынных сігналаў будзе неабходнай умовай для гэтага росту.