The interconnect of τυπωμένου κυκλώματος Το σύστημα περιλαμβάνει πλακέτα chip-to-circuit, διασύνδεση εντός PCB και διασύνδεση μεταξύ PCB και εξωτερικών συσκευών. 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.

Υπάρχουν ενδείξεις ότι οι πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων σχεδιάζονται με αυξανόμενη συχνότητα. 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.

Οι μέθοδοι σχεδιασμού μηχανικής ραδιοσυχνοτήτων πρέπει να είναι σε θέση να χειριστούν τα ισχυρότερα εφέ ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που συνήθως δημιουργούνται σε υψηλότερες συχνότητες. Αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία μπορούν να προκαλέσουν σήματα σε παρακείμενες γραμμές σήματος ή γραμμές PCB, προκαλώντας ανεπιθύμητη αντιπαράθεση (παρεμβολές και συνολικός θόρυβος) και βλάπτουν την απόδοση του συστήματος. 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. Οποιοδήποτε ανακλώμενο σήμα θα υποβαθμίσει ουσιαστικά την ποιότητα του σήματος επειδή αλλάζει το σχήμα του σήματος εισόδου.

Αν και τα ψηφιακά συστήματα είναι πολύ ανεκτικά σε σφάλματα επειδή ασχολούνται μόνο με σήματα 1 και 0, οι αρμονικές που δημιουργούνται όταν ο παλμός ανεβαίνει με μεγάλη ταχύτητα κάνουν το σήμα να είναι ασθενέστερο σε υψηλότερες συχνότητες. Παρόλο που η διόρθωση σφάλματος προς τα εμπρός μπορεί να εξαλείψει μερικές από τις αρνητικές επιπτώσεις, μέρος του εύρους ζώνης του συστήματος χρησιμοποιείται για τη μετάδοση περιττών δεδομένων, με αποτέλεσμα την υποβάθμιση της απόδοσης. 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. Η κύρια μέθοδος για τη μείωση της απώλειας επιστροφής είναι η αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει αποτελεσματική διαχείριση μονωτικών υλικών και απομόνωση ενεργών γραμμών σήματος και γραμμών γείωσης, ειδικά μεταξύ της κατάστασης της γραμμής σήματος και της γείωσης.

Επειδή η διασύνδεση είναι ο πιο αδύναμος κρίκος στην αλυσίδα κυκλώματος, στον σχεδιασμό RF, οι ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες του σημείου διασύνδεσης είναι το κύριο πρόβλημα που αντιμετωπίζει ο σχεδιασμός της μηχανικής, κάθε σημείο διασύνδεσης θα πρέπει να διερευνηθεί και να λυθούν τα υπάρχοντα προβλήματα. Η διασύνδεση πλακέτας κυκλώματος περιλαμβάνει διασύνδεση τσιπ σε κύκλωμα, διασύνδεση PCB και διασύνδεση εισόδου/εξόδου σήματος μεταξύ PCB και εξωτερικών συσκευών.

I. Διασύνδεση μεταξύ τσιπ και πλακέτας PCB

Είτε αυτή η λύση λειτουργεί είτε όχι, ήταν σαφές στους παρευρισκόμενους ότι η τεχνολογία σχεδιασμού IC είναι πολύ μπροστά από την τεχνολογία σχεδιασμού PCB για εφαρμογές hf.

Διασύνδεση PCB

Οι τεχνικές και οι μέθοδοι για το σχεδιασμό PCB hf είναι οι εξής:

1. Για τη γωνία της γραμμής μεταφοράς πρέπει να χρησιμοποιείται γωνία 45 ° για τη μείωση της απώλειας επιστροφής (ΕΙΚ. 1).

2 σταθερή τιμή μόνωσης σύμφωνα με το επίπεδο αυστηρά ελεγχόμενης μονωτικής πλακέτας υψηλής απόδοσης. This method is beneficial for effective management of electromagnetic field between insulating material and adjacent wiring.

3. Οι προδιαγραφές σχεδιασμού PCB για χάραξη υψηλής ακρίβειας πρέπει να βελτιωθούν. Εξετάστε το ενδεχόμενο να ορίσετε ένα συνολικό σφάλμα πλάτους γραμμής +/- 0.0007 ίντσες, τη διαχείριση των υποκορισμένων και διατομών των σχημάτων καλωδίωσης και τον καθορισμό των συνθηκών επένδυσης πλευρικών τοίχων καλωδίωσης. 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. Υπάρχει επαγωγή βρύσης σε προεξέχοντες αγωγούς. Αποφύγετε τη χρήση εξαρτημάτων με καλώδια. Για περιβάλλοντα υψηλής συχνότητας, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε εξαρτήματα τοποθετημένα στην επιφάνεια.

5. Για σήμα μέσω οπών, αποφύγετε τη χρήση της διαδικασίας PTH στην ευαίσθητη πλάκα, καθώς αυτή η διαδικασία μπορεί να προκαλέσει επαγωγή μολύβδου στην διαμπερή οπή. 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. Για να επιλέξετε τη διαδικασία επιμετάλλωσης νικελίου χωρίς ηλεκτρόλυση ή επιμετάλλωση χρυσού, μην χρησιμοποιείτε μέθοδο επιμετάλλωσης 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. Ωστόσο, λόγω της αβεβαιότητας του πάχους και της άγνωστης απόδοσης μόνωσης, η κάλυψη ολόκληρης της επιφάνειας της πλάκας με υλικό αντοχής στη συγκόλληση θα οδηγήσει σε μεγάλη αλλαγή στην ηλεκτρομαγνητική ενέργεια στο σχεδιασμό της μικροδεσμίας. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Εάν δεν είστε εξοικειωμένοι με αυτές τις μεθόδους, συμβουλευτείτε έναν έμπειρο μηχανικό σχεδιασμού που έχει εργαστεί σε πλακέτες κυκλωμάτων μικροκυμάτων για το στρατό. You can also discuss with them what price range you can afford. Για παράδειγμα, είναι πιο οικονομικό να χρησιμοποιείτε ένα σχέδιο μικροπλαστικής με πλάτη από χαλκό, παρά ένα σχέδιο γραμμών, και μπορείτε να το συζητήσετε μαζί τους για να λάβετε καλύτερες συμβουλές. Οι καλοί μηχανικοί μπορεί να μην έχουν συνηθίσει να σκέφτονται το κόστος, αλλά οι συμβουλές τους μπορεί να είναι αρκετά χρήσιμες. Θα είναι μακροπρόθεσμη δουλειά η εκπαίδευση νέων μηχανικών που δεν είναι εξοικειωμένοι με τις επιδράσεις ραδιοσυχνοτήτων και στερούνται εμπειρίας στην αντιμετώπιση των επιδράσεων ραδιοσυχνοτήτων.

Επιπλέον, μπορούν να υιοθετηθούν και άλλες λύσεις, όπως η βελτίωση του μοντέλου του υπολογιστή για να είναι σε θέση να χειριστεί τα εφέ RF.

Διασύνδεση PCB με εξωτερικές συσκευές

Μπορούμε τώρα να υποθέσουμε ότι έχουμε λύσει όλα τα προβλήματα διαχείρισης σήματος στον πίνακα και στις διασυνδέσεις διακριτών εξαρτημάτων. Πώς λύνετε λοιπόν το πρόβλημα εισόδου/εξόδου σήματος από την πλακέτα κυκλώματος στο καλώδιο που συνδέει την απομακρυσμένη συσκευή; Η TrompeterElectronics, καινοτόμος στην τεχνολογία ομοαξονικών καλωδίων, εργάζεται σε αυτό το πρόβλημα και έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο (εικόνα 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. Σε αυτήν την περίπτωση, διαχειριζόμαστε τη μετατροπή από microstrip σε ομοαξονικό καλώδιο. Στα ομοαξονικά καλώδια, τα στρώματα γείωσης συμπλέκονται σε δακτυλίους και ομοιόμορφα μεταξύ τους. Στις μικροζώνες, το στρώμα γείωσης βρίσκεται κάτω από την ενεργό γραμμή. Αυτό εισάγει ορισμένα εφέ ακμής που πρέπει να κατανοηθούν, να προβλεφθούν και να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό. Φυσικά, αυτή η αναντιστοιχία μπορεί επίσης να οδηγήσει σε ζημιά και πρέπει να ελαχιστοποιηθεί για να αποφευχθεί ο θόρυβος και η παρεμβολή σήματος.

Η διαχείριση του προβλήματος της εσωτερικής σύνθετης αντίστασης δεν είναι πρόβλημα σχεδιασμού που μπορεί να αγνοηθεί. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. Επειδή η σύνθετη αντίσταση ποικίλλει ανάλογα με τη συχνότητα, όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο πιο δύσκολη είναι η διαχείριση της σύνθετης αντίστασης. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.