The interconnect of plošných spojů systém zahrnuje desku čip-obvod, propojení uvnitř DPS a propojení mezi DPS a externími zařízeními. 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.

Existují náznaky, že desky s plošnými spoji se navrhují se zvyšující se frekvencí. 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.

RF engineering design methods must be able to handle the stronger electromagnetic field effects that are typically generated at higher frequencies. Tato elektromagnetická pole mohou indukovat signály na sousedních signálních linkách nebo linkách PCB, což způsobuje nežádoucí přeslechy (interference a celkový hluk) a poškozují výkon systému. 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. Jakýkoli odražený signál v zásadě zhorší kvalitu signálu, protože se změní tvar vstupního signálu.

Ačkoli jsou digitální systémy velmi odolné vůči poruchám, protože se zabývají pouze signály 1 a 0, harmonické generované při vzestupu pulsu vysokou rychlostí způsobují, že signál je na vyšších frekvencích slabší. Přestože dopředná korekce chyb může eliminovat některé negativní efekty, část šířky pásma systému se používá k přenosu nadbytečných dat, což má za následek snížení výkonu. 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. Hlavní metodou ke snížení ztráty z návratu je přizpůsobení impedance. Tato metoda zahrnuje efektivní správu izolačních materiálů a izolaci aktivních signálních vedení a uzemnění, zejména mezi stavem signálního vedení a zemí.

Protože propojení je nejslabším článkem v řetězci obvodů, v návrhu RF jsou elektromagnetické vlastnosti propojovacího bodu hlavním problémem technického návrhu, měl by být prozkoumán každý propojovací bod a stávající problémy vyřešeny. Propojení desek plošných spojů zahrnuje propojení desky čipu s obvodem, propojení desky plošných spojů a propojení vstupu a výstupu signálu mezi deskou plošných spojů a externími zařízeními.

I. Propojení mezi čipem a deskou plošných spojů

Ať už toto řešení funguje nebo ne, bylo účastníkům jasné, že technologie IC designu je daleko před technologií návrhu PCB pro hf aplikace.

Propojení DPS

Techniky a metody pro návrh hf PCB jsou následující:

1. Pro snížení ztráty zpátečky by měl být pro roh přenosového vedení použit úhel 45 ° (obr. 1);

2 insulation constant value according to the level of strictly controlled high-performance insulating circuit board. This method is beneficial for effective management of electromagnetic field between insulating material and adjacent wiring.

3. PCB design specifications for high precision etching should be improved. Zvažte zadání celkové chyby šířky čáry +/- 0.0007 palce, správu podříznutí a průřezů tvarů kabelů a určení podmínek pokovení boční stěny vedení. 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. Ve vyčnívajících vodičích je indukčnost odbočky. Vyvarujte se používání součástí s vývody. Pro vysokofrekvenční prostředí je nejlepší použít povrchově montované součásti.

5. Pro signál skrz otvory nepoužívejte proces PTH na citlivé desce, protože tento proces může způsobit indukčnost vedení v průchozím otvoru. 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. Provide abundant ground layers. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. Chcete-li zvolit postup pokovování niklem nebo elektrolýzou neelektrolýzou, nepoužívejte metodu pokovování 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. However, due to the uncertainty of thickness and unknown insulation performance, covering the entire plate surface with solder resistance material will lead to a large change in electromagnetic energy in microstrip design. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Pokud tyto metody neznáte, poraďte se se zkušeným konstruktérem, který pracoval na deskách mikrovlnných obvodů pro armádu. You can also discuss with them what price range you can afford. For example, it is more economical to use a copper-backedCoplanar microstrip design than a stripline design, and you can discuss this with them to get better advice. Dobří inženýři možná nejsou zvyklí přemýšlet o nákladech, ale jejich rady mohou být docela užitečné. Bude to dlouhodobá práce vyškolit mladé inženýry, kteří nejsou obeznámeni s RF efekty a nemají zkušenosti s řešením RF efektů.

Kromě toho mohou být přijata další řešení, jako je například zlepšení počítačového modelu, aby byl schopen zvládat efekty RF.

Propojení desky plošných spojů s externími zařízeními

Nyní můžeme předpokládat, že jsme vyřešili všechny problémy se správou signálu na desce a na propojení diskrétních komponent. Jak tedy vyřešíte problém se vstupem/výstupem signálu z desky s obvody na vodič spojující vzdálené zařízení? Společnost TrompeterElectronics, inovátor v technologii koaxiálních kabelů, na tomto problému pracuje a dosáhla významného pokroku (obrázek 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. V tomto případě zvládáme převod z mikropáskového na koaxiální kabel. In coaxial cables, the ground layers are interlaced in rings and evenly spaced. U mikropásů je uzemňovací vrstva pod aktivní linkou. To zavádí určité okrajové efekty, které je třeba pochopit, předvídat a zvažovat v době návrhu. Tento nesoulad může samozřejmě také vést k backlossu a musí být minimalizován, aby se zabránilo rušení šumem a signálem.

Řešení problému s vnitřní impedancí není konstrukčním problémem, který lze ignorovat. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. Protože impedance se mění s frekvencí, čím vyšší je frekvence, tím obtížnější je správa impedance. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.