site logo

পিসিবি ইন্টারকানেকশন ডিজাইনে কীভাবে আরএফ প্রভাবগুলি কার্যকরভাবে হ্রাস করা যায়

The interconnect of মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড সিস্টেমের মধ্যে রয়েছে চিপ-টু-সার্কিট বোর্ড, পিসিবির মধ্যে আন্তconসংযোগ এবং পিসিবি এবং বাহ্যিক ডিভাইসের মধ্যে আন্তconসংযোগ। 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.

আইপিসিবি

এমন লক্ষণ রয়েছে যে প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডগুলি ক্রমবর্ধমান ফ্রিকোয়েন্সি সহ ডিজাইন করা হচ্ছে। 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.

আরএফ ইঞ্জিনিয়ারিং নকশা পদ্ধতিগুলি অবশ্যই শক্তিশালী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড প্রভাবগুলি পরিচালনা করতে সক্ষম হবে যা সাধারণত উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে উত্পন্ন হয়। এই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রগুলি সংলগ্ন সিগন্যাল লাইন বা পিসিবি লাইনে সংকেত তৈরি করতে পারে, যার ফলে অবাঞ্ছিত ক্রসস্টলক (হস্তক্ষেপ এবং মোট শব্দ) এবং সিস্টেমের কর্মক্ষমতা ক্ষতিগ্রস্ত হয়। 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. কোন প্রতিফলিত সংকেত মূলত সিগন্যালের মান হ্রাস করবে কারণ ইনপুট সিগন্যালের আকৃতি পরিবর্তিত হয়।

যদিও ডিজিটাল সিস্টেমগুলি খুব দোষ সহনশীল কারণ তারা শুধুমাত্র 1 এবং 0 সিগন্যাল নিয়ে কাজ করে, নাড়ি যখন উচ্চ গতিতে উঠছে তখন সৃষ্ট হারমোনিকগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে সংকেতকে দুর্বল করে তোলে। যদিও ফরওয়ার্ড ত্রুটি সংশোধন কিছু নেতিবাচক প্রভাব দূর করতে পারে, তবে সিস্টেম ব্যান্ডউইথের একটি অংশ অপ্রয়োজনীয় ডেটা প্রেরণের জন্য ব্যবহৃত হয়, যার ফলে কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়। একটি ভাল সমাধান হল আরএফ প্রভাবগুলি যা সংকেত অখণ্ডতা থেকে বিচ্ছিন্ন হওয়ার পরিবর্তে সাহায্য করে। এটি সুপারিশ করা হয় যে একটি ডিজিটাল সিস্টেমের সর্বোচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি (সাধারণত একটি দুর্বল ডেটা পয়েন্ট) -এর মোট রিটার্ন ক্ষতি -25dB, 1.1 এর VSWR এর সমতুল্য।

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. বর্তমানে, ক্রসারেশন সমস্যা সমাধানের প্রধান পদ্ধতি হল গ্রাউন্ড কানেকশন ম্যানেজমেন্ট করা, ওয়্যারিংয়ের মধ্যে ব্যবধান করা এবং সীসা ইনডাক্টেন্স কমানো। রিটার্ন ক্ষতি কমানোর প্রধান পদ্ধতি হল প্রতিবন্ধকতা মেলানো। এই পদ্ধতিতে অন্তরণ উপকরণগুলির কার্যকর ব্যবস্থাপনা এবং সক্রিয় সংকেত লাইন এবং স্থল রেখার বিচ্ছিন্নতা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, বিশেষত সংকেত লাইন এবং স্থল অবস্থার মধ্যে।

যেহেতু ইন্টারকানেক্ট হল সার্কিট চেইনের সবচেয়ে দুর্বল লিঙ্ক, আরএফ ডিজাইনে, ইন্টারকানেক্ট পয়েন্টের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রপার্টি ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইনের মুখোমুখি হওয়া প্রধান সমস্যা, প্রতিটি ইন্টারকানেক্ট পয়েন্টের তদন্ত করা উচিত এবং বিদ্যমান সমস্যার সমাধান করা উচিত। সার্কিট বোর্ড আন্তconসংযোগের মধ্যে রয়েছে চিপ-টু-সার্কিট বোর্ড আন্তconসংযোগ, PCB আন্তconসংযোগ এবং PCB এবং বহিরাগত ডিভাইসের মধ্যে সংকেত ইনপুট/আউটপুট আন্তconসংযোগ।

চিপ এবং পিসিবি বোর্ডের মধ্যে আন্তconসংযোগ

এই সমাধানটি কাজ করে বা না করে, এটি উপস্থিতদের কাছে স্পষ্ট ছিল যে আইসি ডিজাইন প্রযুক্তি এইচএফ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পিসিবি ডিজাইন প্রযুক্তির চেয়ে অনেক এগিয়ে।

পিসিবি আন্তconসংযোগ

এইচএফ পিসিবি ডিজাইনের কৌশল এবং পদ্ধতি নিম্নরূপ:

1. রিটার্ন লস কমাতে ট্রান্সমিশন লাইনের কোণায় 45 ° কোণ ব্যবহার করা উচিত (FIG। 1);

কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত উচ্চ-কর্মক্ষমতা অন্তরক সার্কিট বোর্ডের স্তর অনুযায়ী 2 নিরোধক ধ্রুবক মান। এই পদ্ধতিটি অন্তরক উপাদান এবং সংলগ্ন তারের মধ্যে বৈদ্যুতিক চৌম্বক ক্ষেত্রের কার্যকর ব্যবস্থাপনার জন্য উপকারী।

3. উচ্চ নির্ভুলতা এচিং জন্য PCB নকশা স্পেসিফিকেশন উন্নত করা উচিত। +/- 0.0007 ইঞ্চির মোট লাইন প্রস্থের ত্রুটি, তারের আকারের আন্ডারকাট এবং ক্রস বিভাগগুলি পরিচালনা করা এবং তারের পাশের প্রাচীরের প্রলেপ শর্তগুলি নির্দিষ্ট করে বিবেচনা করুন। 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. প্রবাহিত লিডগুলিতে ট্যাপ ইনডাক্ট্যান্স রয়েছে। সীসা সহ উপাদান ব্যবহার করা এড়িয়ে চলুন। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পরিবেশের জন্য, পৃষ্ঠ মাউন্ট উপাদান ব্যবহার করা ভাল।

5. গর্তের মাধ্যমে সিগন্যালের জন্য, সংবেদনশীল প্লেটে পিটিএইচ প্রক্রিয়া ব্যবহার করা এড়িয়ে চলুন, কারণ এই প্রক্রিয়াটি গর্তের মাধ্যমে সীসা আনয়ন করতে পারে। 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. প্রচুর স্থল স্তর প্রদান করুন। Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. নন-ইলেক্ট্রোলাইসিস নিকেল প্রলেপ বা নিমজ্জন সোনার প্রলেপ প্রক্রিয়া বেছে নিতে, HASL কলাই পদ্ধতি ব্যবহার করবেন না। এই ইলেক্ট্রোপ্লেটেড পৃষ্ঠ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্রোতের জন্য একটি ভাল ত্বকের প্রভাব প্রদান করে (চিত্র 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. যাইহোক, বেধ এবং অজানা অন্তরণ কর্মক্ষমতা অনিশ্চয়তার কারণে, সমগ্র প্লেট পৃষ্ঠকে সোল্ডার প্রতিরোধের উপাদান দিয়ে আচ্ছাদিত করলে মাইক্রোস্ট্রিপ ডিজাইনে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির বড় পরিবর্তন হবে। Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

আপনি যদি এই পদ্ধতিগুলির সাথে পরিচিত না হন, তাহলে একজন অভিজ্ঞ ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারের সাথে পরামর্শ করুন যিনি সামরিক বাহিনীর জন্য মাইক্রোওয়েভ সার্কিট বোর্ডে কাজ করেছেন। You can also discuss with them what price range you can afford. উদাহরণস্বরূপ, একটি স্ট্রিপলাইন ডিজাইনের চেয়ে তামা-সমর্থিত কপ্ল্যানার মাইক্রোস্ট্রিপ ডিজাইন ব্যবহার করা আরও লাভজনক, এবং আপনি আরও ভাল পরামর্শ পেতে তাদের সাথে এটি নিয়ে আলোচনা করতে পারেন। ভাল প্রকৌশলীরা খরচ সম্পর্কে চিন্তা করতে অভ্যস্ত নাও হতে পারেন, কিন্তু তাদের পরামর্শ বেশ সহায়ক হতে পারে। আরএফ প্রভাবগুলির সাথে পরিচিত নয় এবং আরএফ প্রভাবগুলি মোকাবেলায় অভিজ্ঞতার অভাব রয়েছে এমন তরুণ প্রকৌশলীদের প্রশিক্ষণ দেওয়া দীর্ঘমেয়াদী কাজ হবে।

এছাড়াও, অন্যান্য সমাধান গৃহীত হতে পারে, যেমন RF প্রভাবগুলি পরিচালনা করতে সক্ষম হওয়ার জন্য কম্পিউটারের মডেল উন্নত করা।

পিসিবি বাহ্যিক ডিভাইসের সাথে আন্তসংযোগ

আমরা এখন ধরে নিতে পারি যে আমরা বোর্ডে এবং বিচ্ছিন্ন উপাদানগুলির আন্তconসংযোগে সমস্ত সংকেত ব্যবস্থাপনা সমস্যার সমাধান করেছি। তাহলে আপনি কিভাবে সার্কিট বোর্ড থেকে দূরবর্তী ডিভাইসের সাথে সংযোগকারী তারের সংকেত ইনপুট/আউটপুট সমস্যার সমাধান করবেন? ট্রোমপেটার ইলেক্ট্রনিক্স, কোক্সিয়াল ক্যাবল প্রযুক্তির উদ্ভাবক, এই সমস্যা নিয়ে কাজ করছে এবং কিছু গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি করেছে (চিত্র 3)। Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. এই ক্ষেত্রে, আমরা মাইক্রোস্ট্রিপ থেকে কোক্সিয়াল ক্যাবলে রূপান্তর পরিচালনা করি। সমাক্ষ তারের মধ্যে, স্থল স্তর রিং মধ্যে interlaced এবং সমানভাবে ব্যবধান করা হয়। মাইক্রোবেল্টে, গ্রাউন্ডিং লেয়ারটি সক্রিয় লাইনের নিচে থাকে। এটি নির্দিষ্ট প্রান্তের প্রভাবগুলি প্রবর্তন করে যা ডিজাইন করার সময় বোঝা, ভবিষ্যদ্বাণী করা এবং বিবেচনা করা প্রয়োজন। অবশ্যই, এই অমিল ব্যাকলস হতে পারে এবং গোলমাল এবং সংকেত হস্তক্ষেপ এড়াতে অবশ্যই কমিয়ে আনা উচিত।

অভ্যন্তরীণ প্রতিবন্ধকতা সমস্যার ব্যবস্থাপনা একটি নকশা সমস্যা নয় যা উপেক্ষা করা যায়। প্রতিবন্ধকতা সার্কিট বোর্ডের পৃষ্ঠে শুরু হয়, একটি সোল্ডার জয়েন্টের মধ্য দিয়ে জয়েন্টে যায় এবং কোক্সিয়াল ক্যাবলে শেষ হয়। যেহেতু প্রতিবন্ধকতা ফ্রিকোয়েন্সি অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়, ফ্রিকোয়েন্সি যত বেশি, প্রতিবন্ধকতা ব্যবস্থাপনা তত কঠিন। The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.