The interconnect of પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ સિસ્ટમમાં ચિપ-ટુ-સર્કિટ બોર્ડ, પીસીબીની અંદર ઇન્ટરકનેક્ટ અને પીસીબી અને બાહ્ય ઉપકરણો વચ્ચે ઇન્ટરકનેક્ટનો સમાવેશ થાય છે. 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.

ત્યાં સંકેતો છે કે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ વધતી આવર્તન સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવી રહ્યા છે. 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.

આરએફ એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન પદ્ધતિઓ મજબૂત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ ઇફેક્ટ્સને હેન્ડલ કરવા માટે સક્ષમ હોવી જોઈએ જે સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર પેદા થાય છે. આ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રો અડીને સિગ્નલ લાઇન અથવા પીસીબી લાઇન પર સિગ્નલ લાવી શકે છે, જેના કારણે અનિચ્છનીય ક્રોસસ્ટોક (હસ્તક્ષેપ અને કુલ અવાજ) અને સિસ્ટમની કામગીરીને નુકસાન પહોંચાડે છે. 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. કોઈપણ પ્રતિબિંબિત સિગ્નલ આવશ્યકપણે સિગ્નલની ગુણવત્તામાં ઘટાડો કરશે કારણ કે ઇનપુટ સિગ્નલનો આકાર બદલાય છે.

તેમ છતાં ડિજિટલ સિસ્ટમો ખૂબ જ દોષ સહિષ્ણુ છે કારણ કે તે માત્ર 1 અને 0 સિગ્નલો સાથે વ્યવહાર કરે છે, જ્યારે પલ્સ હાઇ સ્પીડ પર વધી રહી હોય ત્યારે ઉત્પન્ન થતા હાર્મોનિક્સને કારણે ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર સિગ્નલ નબળું પડે છે. તેમ છતાં ફોરવર્ડ એરર કરેક્શન કેટલીક નકારાત્મક અસરોને દૂર કરી શકે છે, સિસ્ટમ બેન્ડવિડ્થનો ભાગ રીડન્ડન્ટ ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે વપરાય છે, પરિણામે કામગીરીમાં ઘટાડો થાય છે. એક સારો ઉકેલ એ છે કે આરએફ ઇફેક્ટ્સ કે જે સિગ્નલ અખંડિતતામાં ઘટાડો કરવાને બદલે મદદ કરે છે. એવી ભલામણ કરવામાં આવે છે કે ડિજિટલ સિસ્ટમ (સામાન્ય રીતે નબળો ડેટા પોઇન્ટ) ની ઉચ્ચતમ આવર્તન પર કુલ વળતર નુકશાન -25dB હોય, જે 1.1 ના VSWR ની સમકક્ષ હોય.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. હાલમાં, ક્રોસરેશન સમસ્યાને હલ કરવાની મુખ્ય પદ્ધતિ ગ્રાઉન્ડ કનેક્શન મેનેજમેન્ટ હાથ ધરવા, વાયરિંગ વચ્ચે અંતરનું સંચાલન અને લીડ ઇન્ડક્ટન્સ ઘટાડવાનું છે. વળતર નુકશાન ઘટાડવાની મુખ્ય પદ્ધતિ અવબાધ મેચિંગ છે. આ પદ્ધતિમાં ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીનું અસરકારક સંચાલન અને સક્રિય સિગ્નલ લાઇન અને ગ્રાઉન્ડ લાઇનોને અલગ પાડવાનો સમાવેશ થાય છે, ખાસ કરીને સિગ્નલ લાઇન અને જમીનની સ્થિતિ વચ્ચે.

કારણ કે ઇન્ટરકનેક્ટ સર્કિટ ચેઇનની સૌથી નબળી કડી છે, આરએફ ડિઝાઇનમાં, ઇન્ટરકનેક્ટ પોઇન્ટની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પ્રોપર્ટી એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇનનો સામનો કરતી મુખ્ય સમસ્યા છે, દરેક ઇન્ટરકનેક્ટ પોઇન્ટની તપાસ થવી જોઈએ અને હાલની સમસ્યાઓ હલ કરવી જોઈએ. સર્કિટ બોર્ડ ઇન્ટરકનેક્શનમાં પીસીબી અને બાહ્ય ઉપકરણો વચ્ચે ચિપ-ટુ-સર્કિટ બોર્ડ ઇન્ટરકનેક્શન, પીસીબી ઇન્ટરકનેક્શન અને સિગ્નલ ઇનપુટ/આઉટપુટ ઇન્ટરકનેક્શનનો સમાવેશ થાય છે.

I. ચિપ અને PCB બોર્ડ વચ્ચે આંતર જોડાણ

આ સોલ્યુશન કામ કરે છે કે નહીં, તે ઉપસ્થિતોને સ્પષ્ટ હતું કે આઇસી ડિઝાઇન ટેકનોલોજી એચએફ એપ્લિકેશન માટે પીસીબી ડિઝાઇન ટેકનોલોજીથી ઘણી આગળ છે.

પીસીબી ઇન્ટરકનેક્ટ

એચએફ પીસીબી ડિઝાઇન માટેની તકનીકો અને પદ્ધતિઓ નીચે મુજબ છે:

1. વળતર નુકશાન ઘટાડવા માટે ટ્રાન્સમિશન લાઇનના ખૂણા માટે 45 ° ખૂણાનો ઉપયોગ કરવો જોઇએ (FIG. 1);

સખત રીતે નિયંત્રિત ઉચ્ચ પ્રદર્શન ઇન્સ્યુલેટીંગ સર્કિટ બોર્ડના સ્તર અનુસાર 2 ઇન્સ્યુલેશન સતત મૂલ્ય. ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ અને અડીને આવેલા વાયરિંગ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડના અસરકારક સંચાલન માટે આ પદ્ધતિ ફાયદાકારક છે.

3. ઉચ્ચ ચોકસાઇ કોતરણી માટે PCB ડિઝાઇન સ્પષ્ટીકરણો સુધારવા જોઇએ. +/- 0.0007 ઇંચની કુલ લાઇન પહોળાઈની ભૂલ, વાયરિંગ આકારોના અન્ડરકટ અને ક્રોસ સેક્શનનું સંચાલન અને વાયરિંગની સાઇડ વોલ પ્લેટિંગ શરતોને સ્પષ્ટ કરવાનો વિચાર કરો. 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. બહાર નીકળતી લીડ્સમાં ટેપ ઇન્ડક્ટન્સ છે. લીડ્સ સાથેના ઘટકોનો ઉપયોગ કરવાનું ટાળો. ઉચ્ચ આવર્તન વાતાવરણ માટે, સપાટી પર માઉન્ટ થયેલ ઘટકોનો ઉપયોગ કરવો શ્રેષ્ઠ છે.

5. છિદ્રો દ્વારા સિગ્નલ માટે, સંવેદનશીલ પ્લેટ પર PTH પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવાનું ટાળો, કારણ કે આ પ્રક્રિયા થ્રુ હોલ પર લીડ ઇન્ડક્ટન્સનું કારણ બની શકે છે. 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. વિપુલ જમીન સ્તરો પૂરા પાડો. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. બિન-વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ નિકલ પ્લેટિંગ અથવા નિમજ્જન ગોલ્ડ પ્લેટિંગ પ્રક્રિયા પસંદ કરવા માટે, HASL પ્લેટિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરશો નહીં. આ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટેડ સપાટી ઉચ્ચ આવર્તન પ્રવાહો (આકૃતિ 2) માટે વધુ સારી ત્વચા અસર પૂરી પાડે છે. In addition, this highly weldable coating requires fewer leads, helping to reduce environmental pollution.

8. Solder resistance layer can prevent solder paste from flowing. જો કે, જાડાઈ અને અજાણ્યા ઇન્સ્યુલેશન કામગીરીની અનિશ્ચિતતાને કારણે, સોલ્ડર પ્રતિકાર સામગ્રી સાથે સમગ્ર પ્લેટની સપાટીને આવરી લેવાથી માઇક્રોસ્ટ્રીપ ડિઝાઇનમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઉર્જામાં મોટો ફેરફાર થશે. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

જો તમે આ પદ્ધતિઓથી પરિચિત નથી, તો અનુભવી ડિઝાઇન ઇજનેરની સલાહ લો જેમણે લશ્કરી માટે માઇક્રોવેવ સર્કિટ બોર્ડ પર કામ કર્યું છે. You can also discuss with them what price range you can afford. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટ્રીપલાઇન ડિઝાઇન કરતાં કોપર-બેક્ડ કોપ્લાનર માઇક્રોસ્ટ્રીપ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરવો વધુ આર્થિક છે, અને વધુ સારી સલાહ મેળવવા માટે તમે તેમની સાથે આ અંગે ચર્ચા કરી શકો છો. સારા ઇજનેરો ખર્ચ વિશે વિચારવા માટે ટેવાયેલા ન હોઈ શકે, પરંતુ તેમની સલાહ તદ્દન મદદરૂપ થઈ શકે છે. આરએફ ઇફેક્ટ્સથી પરિચિત ન હોય અને આરએફ ઇફેક્ટ્સ સાથે કામ કરવાનો અનુભવ ન હોય તેવા યુવા ઇજનેરોને તાલીમ આપવી તે લાંબા ગાળાની નોકરી હશે.

આ ઉપરાંત, અન્ય ઉકેલો અપનાવી શકાય છે, જેમ કે આરએફ ઇફેક્ટ્સને હેન્ડલ કરવા માટે સક્ષમ થવા માટે કમ્પ્યુટર મોડેલમાં સુધારો કરવો.

પીસીબી બાહ્ય ઉપકરણો સાથે જોડાય છે

હવે આપણે ધારી શકીએ છીએ કે અમે બોર્ડ પર અને અલગ ઘટકોના આંતર જોડાણ પર તમામ સિગ્નલ મેનેજમેન્ટ સમસ્યાઓ હલ કરી છે. તો તમે સર્કિટ બોર્ડથી દૂરસ્થ ઉપકરણને જોડતા વાયરમાં સિગ્નલ ઇનપુટ/આઉટપુટ સમસ્યાને કેવી રીતે હલ કરો છો? ટ્રોમ્પેટર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, કોએક્સિયલ કેબલ ટેકનોલોજીમાં સંશોધક, આ સમસ્યા પર કામ કરી રહ્યું છે અને કેટલીક મહત્વપૂર્ણ પ્રગતિ કરી છે (આકૃતિ 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. આ કિસ્સામાં, અમે માઇક્રોસ્ટ્રીપથી કોક્સિયલ કેબલમાં રૂપાંતરણનું સંચાલન કરીએ છીએ. કોક્સિયલ કેબલ્સમાં, જમીનના સ્તરો રિંગ્સમાં જોડાયેલા હોય છે અને સમાનરૂપે અંતરે હોય છે. માઇક્રોબેલ્ટમાં, ગ્રાઉન્ડિંગ લેયર સક્રિય લાઇનની નીચે છે. આ ચોક્કસ ધાર અસરો રજૂ કરે છે જેને ડિઝાઇન સમયે સમજવાની, આગાહી કરવાની અને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. અલબત્ત, આ મેળ ન ખાવાથી બેકલોસ પણ થઈ શકે છે અને અવાજ અને સિગ્નલ હસ્તક્ષેપ ટાળવા માટે તેને ઘટાડવું જોઈએ.

આંતરિક અવરોધ સમસ્યાનું સંચાલન એ ડિઝાઇન સમસ્યા નથી જેને અવગણી શકાય. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. કારણ કે અવરોધ આવર્તન સાથે બદલાય છે, આવર્તન જેટલું ંચું હોય છે, વધુ મુશ્કેલ અવરોધ વ્યવસ્થાપન છે. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.