The interconnect of printkort systemet inkluderer chip-til-kredsløbskort, sammenkobling inden for PCB og sammenkobling mellem PCB og eksterne enheder. 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.

Der er tegn på, at printplader bliver designet med stigende frekvens. 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 -konstruktionsdesignmetoder skal kunne håndtere de stærkere elektromagnetiske felteffekter, der typisk genereres ved højere frekvenser. Disse elektromagnetiske felter kan fremkalde signaler på tilstødende signallinjer eller PCB -linjer og forårsage uønsket krydstale (interferens og total støj) og skade systemets ydeevne. 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. Ethvert reflekteret signal vil i det væsentlige forringe signalets kvalitet, fordi indgangssignalets form ændres.

Selvom digitale systemer er meget fejltolerante, fordi de kun beskæftiger sig med 1 og 0 signaler, får de harmoniske generationer, når pulsen stiger ved høj hastighed, signalet til at være svagere ved højere frekvenser. Selvom korrektion af fremadrettet fejl kan eliminere nogle af de negative effekter, bruges en del af systemets båndbredde til at overføre redundante data, hvilket resulterer i forringelse af ydeevnen. 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. Den vigtigste metode til at reducere afkastetab er impedansmatching. Denne metode omfatter effektiv styring af isoleringsmaterialer og isolering af aktive signallinjer og jordlinjer, især mellem signallinjens tilstand og jord.

Fordi sammenkoblingen er det svageste led i kredsløbskæden, i RF -design, er forbindelsepunktets elektromagnetiske egenskaber det største problem, der står over for teknisk design, hvert forbindelsespunkt skal undersøges og de eksisterende problemer løses. Kredsløbskortforbindelse omfatter chip-til-kredsløbskortforbindelse, PCB-forbindelse og signalindgang/udgangsforbindelse mellem PCB og eksterne enheder.

I. Sammenkobling mellem chip og printkort

Uanset om denne løsning virker eller ej, var det klart for deltagerne, at IC -designteknologi er langt foran PCB -designteknologi til hf -applikationer.

PCB -forbindelse

Teknikkerne og metoderne til hf PCB -design er som følger:

1. Der skal bruges en 45 ° vinkel til transmissionslinjehjørnet for at reducere returtabet (fig. 1);

2 isoleringskonstantværdi i henhold til niveauet for strengt kontrolleret højtydende isolerende printkort. This method is beneficial for effective management of electromagnetic field between insulating material and adjacent wiring.

3. PCB -designspecifikationer til ætsning med høj præcision bør forbedres. Overvej at angive en total linjebreddefejl på +/- 0.0007 tommer, håndtere under- og tværsnit af ledningsformer og specificere betingelser for lednings sidevæg. 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. Der er trykinduktans i fremspringende elektroder. Undgå at bruge komponenter med elektroder. I højfrekvente miljøer er det bedst at bruge overflademonterede komponenter.

5. For signal gennem huller, undgå at bruge PTH -processen på den følsomme plade, da denne proces kan forårsage blyinduktans ved det gennemgående hul. 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. Sørg for rigelige jordlag. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. For at vælge ikke-elektrolyse fornikling eller nedsænkning af guldbelægningsproces, skal du ikke bruge HASL-pletteringsmetode. 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. På grund af usikkerheden om tykkelse og ukendt isoleringsevne vil dækning af hele pladeoverfladen med loddemodstandsmateriale imidlertid føre til en stor ændring i elektromagnetisk energi i mikrostrimmeldesign. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Hvis du ikke er bekendt med disse metoder, skal du kontakte en erfaren designingeniør, der har arbejdet på mikrobølge -kredsløbskort for militæret. You can also discuss with them what price range you can afford. For eksempel er det mere økonomisk at bruge et kobberstøbt Coplanar microstrip-design end et stripline-design, og du kan diskutere dette med dem for at få bedre råd. Gode ​​ingeniører er måske ikke vant til at tænke på omkostninger, men deres råd kan være ganske nyttigt. Det vil være et langsigtet job at uddanne unge ingeniører, der ikke kender RF-effekter og mangler erfaring i håndtering af RF-effekter.

Derudover kan andre løsninger vedtages, såsom forbedring af computermodellen for at kunne håndtere RF -effekter.

PCB -forbindelse med eksterne enheder

Vi kan nu antage, at vi har løst alle signalstyringsproblemer på tavlen og sammenkoblinger af diskrete komponenter. Så hvordan løser du signalindgang/udgangsproblemet fra printkortet til ledningen, der forbinder den eksterne enhed? TrompeterElectronics, en innovator inden for koaksial kabelteknologi, arbejder på dette problem og har gjort nogle vigtige fremskridt (figur 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. I dette tilfælde administrerer vi konverteringen fra mikrostrip til koaksialkabel. I koaksialkabler er jordlagene sammenflettet i ringe og jævnt fordelt. I mikrobælter er jordingslaget under den aktive linje. Dette introducerer visse kanteffekter, der skal forstås, forudsiges og overvejes på designtidspunktet. Denne uoverensstemmelse kan naturligvis også føre til tilbagegang og skal minimeres for at undgå støj og signalforstyrrelser.

Håndteringen af ​​det interne impedansproblem er ikke et designproblem, der kan ignoreres. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. Fordi impedansen varierer med frekvensen, jo højere frekvensen er, desto vanskeligere er impedansstyringen. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.