The interconnect of tavulatu di circuitu stampatu U sistema include chip-to-circuit board, interconnect in PCB è interconnect entre PCB è dispositivi esterni. 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.

Ci hè segni chì i circuiti stampati sò stati cuncipiti cù una frequenza crescente. 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.

I metudi di cuncepimentu di ingegneria RF devenu esse capaci di gestisce l’effetti di campu elettromagneticu più forti chì sò tipicamente generati à frequenze più alte. Quessi campi elettromagnetichi ponu induce segnali nantu à e linee di segnale adiacenti o linee PCB, causendu crosstalk indesiderabile (interferenza è rumore totale) è dannendu e prestazioni di u sistema. 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. Ogni signale riflessu degraderà essenzialmente a qualità di u signale perchè cambia a forma di u signale d’entrata.

Benchì i sistemi numerichi sianu assai tullerenti perchè trattanu solu di signali 1 è 0, l’armoniche generate quandu u polzu cresce à alta velocità facenu chì u signale sia più debule à frequenze più alte. Ancu se a correzione d’errore in avanti pò eliminà alcuni di l’effetti negativi, una parte di a larghezza di banda di u sistema hè aduprata per trasmette dati ridondanti, dendu à a degradazione di e prestazioni. A better solution is to have RF effects that help rather than detract from signal integrity. It is recommended that the total return loss at the highest frequency of a digital system (usually a poor data point) be -25dB, equivalent to a VSWR of 1.1.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. At present, the main method to solve the crosseration problem is to carry out ground connection management, conduct spacing between wiring and reduce lead inductance. U metudu principale per riduce a perdita di ritornu hè l’impedenza di cunvenzione. Stu metudu include una gestione efficace di i materiali di isolamentu è l’isolamentu di e linee di segnale attive è di e linee di terra, in particulare trà u statu di a linea di segnale è di a terra.

Perchè l’interconnessione hè u ligame più debule in a catena di circuiti, in cuncepimentu RF, e pruprietà elettromagnetiche di u puntu d’interconnessione hè u prublema principale chì face u cuncepimentu di l’ingegneria, ogni puntu d’interconnessione deve esse investigatu è i prublemi esistenti risolti. L’interconnessione di u circuitu include l’interconnessione chip-to-circuit board, interconnessione PCB è interconnessione di ingressu / uscita di segnale trà PCB è dispositivi esterni.

I. Interconnessione trà chip è board PCB

Ch’ella sia o micca sta suluzione funziona, era chjaru per i participanti chì a tecnulugia di cuncepimentu IC hè assai davanti à a tecnulugia di cuncepimentu PCB per l’applicazioni hf.

Interconnessione PCB

E tecniche è i metudi per a cuncezzione di PCB hf sò i seguenti:

1. Un Angulu 45 ° deve esse adupratu per u cantu di a linea di trasmissione per riduce a perdita di ritornu (FIG. 1);

Valore costante di 2 isolamentu secondu u livellu di u circuitu isolante ad alte prestazioni strettamente cuntrullatu. This method is beneficial for effective management of electromagnetic field between insulating material and adjacent wiring.

3. E specificazioni di cuncepimentu PCB per l’incisione di alta precisione devenu esse migliorate. Cunsiderate di specificà un errore di larghezza di linea totale di +/- 0.0007 pollici, gestendu e taglie sottucattate è trasversali di e forme di cablaggio è specificendu e cundizioni di rivestimentu di parete laterale di cablaggio. 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. Ci hè una induttanza di tappu in cundutti sporgenti. Evite aduprà cumpunenti cù cavi. Per l’ambienti à alta frequenza, hè megliu aduprà cumpunenti montati in superficie.

5. Per u signale attraversu i buchi, evite micca aduprà u prucessu PTH nantu à a piastra sensibile, chì questu prucessu pò causà induttanza di piombu à u foru attraversu. 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. Fornite abbundanti strati di terra. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. Per sceglie u nichelamentu senza elettrolisi o u prucessu di placcatura in oru à immersione, ùn aduprate micca u metudu di placcatura HASL. This electroplated surface provides a better skin effect for high-frequency currents (Figure 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. Tuttavia, à causa di l’incertezza di spessore è di prestazioni d’isolamentu scunnisciute, copre tutta a superficie di a piastra cun materiale di resistenza à a saldatura porterà à un grande cambiamentu di l’energia elettromagnetica in u cuncepimentu microstrip. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Se ùn site micca familiarizatu cù questi metudi, cunsultate un ingegnere di cuncepimentu sperimentatu chì hà travagliatu nantu à i circuiti di microonde per i militari. You can also discuss with them what price range you can afford. Per esempiu, hè più ecunomicu aduprà un cuncepimentu di microstrip coplanare sustinutu da un cuncepimentu in striscia, è pudete discutene cun elli per avè cunsiglii megliu. I boni ingegneri ùn ponu micca abituà à pensà à i costi, ma i so cunsiglii ponu esse assai utili. Serà un travagliu à longu andà per furmà i ghjovani ingegneri chì ùn sò micca familiarizati cù l’effetti RF è mancanu di sperienza per trattà l’effetti RF.

Inoltre, altre soluzioni ponu esse aduttate, cum’è migliurà u mudellu di computer per pudè trattà l’effetti RF.

Interconnessione PCB cù dispositivi esterni

Pudemu avà suppone chì avemu risoltu tutti i prublemi di gestione di i segnali à bordu è à l’interconnessioni di cumpunenti discreti. Allora cumu si risolve u prublema di entrata / uscita di u segnale da u circuitu à u filu chì cunnessa u dispositivu luntanu? TrompeterElectronics, un innuvatore in tecnulugia di cavi coassiali, travaglia à stu prublema è hà fattu un prugressu impurtante (figura 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. In questu casu, gestemu a cunversione da microstrip à cavu coassiale. In i cavi coassiali, i strati di terra sò intrecciati in anelli è spartiti uniformemente. In i microbicchi, u stratu di terra hè sottu à a linea attiva. Questu introduce certi effetti di punta chì anu da esse capiti, previsti è cunsiderati à u mumentu di a cuncezzione. Benintesa, stu disaccordu pò ancu cunduce à una perdita di ritornu è deve esse minimizatu per evità u rumu è l’interferenza di u signale.

A gestione di u prublema di impedenza interna ùn hè micca un prublema di cuncepimentu chì pò esse ignoratu. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. Perchè l’impedenza varia cù a frequenza, più alta hè a frequenza, più hè difficiule a gestione di l’impedenza. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.