Az áramköri rendszer összekapcsolása chip-áramköri lapot foglal magában, belül összekapcsolva PCB és összekapcsolják a PCB -t és a külső eszközöket. Az RF tervezésben az összekapcsolási pont elektromágneses jellemzői az egyik fő probléma, amellyel a mérnöki tervezés szembesül. Ez a cikk bemutatja a fenti három típusú összekapcsolási technika különböző technikáit, beleértve az eszközök telepítési módszereit, a vezetékek leválasztását és az ólominduktivitás csökkentésére irányuló intézkedéseket.

Vannak jelek arra, hogy a nyomtatott áramköri lapokat egyre gyakrabban tervezik. Ahogy tovább nő az adatátviteli sebesség, az adatátvitelhez szükséges sávszélesség a jelfrekvencia felső határát is 1 GHz -re vagy magasabbra tolja. Ez a nagyfrekvenciás jeltechnológia, bár messze túlmutat a milliméteres hullámtechnológián (30 GHz), magában foglalja az RF és az alacsony minőségű mikrohullámú technológiákat.

Az RF mérnöki tervezési módszereknek képesnek kell lenniük kezelni az erősebb elektromágneses mezőhatásokat, amelyek jellemzően magasabb frekvenciákon keletkeznek. Ezek az elektromágneses mezők jeleket indukálhatnak a szomszédos jelvezetékeken vagy NYÁK -vonalakon, ami nemkívánatos áthallást (interferencia és teljes zaj) okozhat, és károsíthatja a rendszer teljesítményét. A visszaesést elsősorban az impedancia eltérése okozza, amely ugyanolyan hatással van a jelre, mint az additív zaj és interferencia.

A nagy visszatérési veszteségnek két negatív hatása van: 1. A jelforrásra visszaverődő jel növeli a rendszer zaját, megnehezítve a vevő számára a zaj és a jel megkülönböztetését; 2. 2. Bármilyen visszavert jel lényegében rontja a jel minőségét, mivel a bemeneti jel alakja megváltozik.

Bár a digitális rendszerek nagyon hibatűrőek, mivel csak 1 és 0 jelet kezelnek, az impulzus nagy sebességgel történő emelkedésekor keletkező felharmonikusok a jeleket gyengébbé teszik magasabb frekvenciákon. Bár az előzetes hibajavítás kiküszöbölheti a negatív hatások egy részét, a rendszer sávszélességének egy részét redundáns adatok továbbítására használják, ami a teljesítmény romlását eredményezi. Jobb megoldás, ha olyan RF effektusokkal rendelkezik, amelyek inkább segítenek, mint rontanak a jel integritásán. Javasoljuk, hogy a digitális rendszer legmagasabb frekvenciáján (általában gyenge adatpont) a teljes visszatérési veszteség -25dB legyen, ami megfelel az 1.1 -es VSWR -nek.

A NYÁK -tervezés célja kisebb, gyorsabb és olcsóbb. Az RF PCBS esetében a nagy sebességű jelek néha korlátozzák a NYÁK-tervek miniatürizálását. Jelenleg a keresztbeszélgetés problémájának megoldásának fő módja a földi kezelés, a vezetékek közötti távolság és az ólominduktivitás csökkentése. A visszatérési veszteség csökkentésének fő módja az impedancia -illesztés. Ez a módszer magában foglalja a szigetelőanyagok hatékony kezelését, valamint az aktív jel- és földvonalak elkülönítését, különösen a jelvezeték és a föld között.

Mivel az összekapcsolás a leggyengébb láncszem az áramköri láncban, az RF tervezésben az összekapcsolási pont elektromágneses tulajdonságai jelentik a fő problémát a mérnöki tervezés előtt, ezért minden összekapcsolási pontot meg kell vizsgálni, és meg kell oldani a meglévő problémákat. Az áramköri lap összekapcsolása magában foglalja a lapka-áramköri lap összekapcsolását, a NYÁK-összeköttetést és a jel-bemeneti/kimeneti összeköttetést a NYÁK és a külső eszközök között.

Összeköttetés a chip és a PCB kártya között

A PenTIum IV és nagyszámú bemeneti/kimeneti összeköttetést tartalmazó nagysebességű chipek már rendelkezésre állnak. Ami a chipet illeti, a teljesítménye megbízható, és a feldolgozási sebesség elérte az 1 GHz -et. A legutóbbi GHz Interconnect szimpózium (www.az.ww. Com) egyik legizgalmasabb aspektusa, hogy az I/O egyre növekvő hangerejével és gyakoriságával kapcsolatos megközelítések jól ismertek. A chip és a PCB közötti összeköttetés fő problémája az, hogy az összekapcsolás sűrűsége túl magas. Egy innovatív megoldást mutattak be, amely a chipen belüli helyi vezeték nélküli távadót használja az adatok közeli áramköri lapra történő továbbítására.

Függetlenül attól, hogy ez a megoldás működik -e vagy sem, a résztvevők számára egyértelmű volt, hogy az IC tervezési technológia messze megelőzi a hf alkalmazások PCB tervezési technológiáját.

PCB összekapcsolás

A hf PCB tervezésének technikái és módszerei a következők:

1. A visszatérő veszteség csökkentése érdekében 45 ° -os szöget kell használni az átviteli vezeték sarkához (1. ÁBRA);

2 szigetelési állandó érték a szigorúan szabályozott nagy teljesítményű szigetelő áramköri lap szintjének megfelelően. Ez a módszer előnyös a szigetelőanyag és a szomszédos vezetékek közötti elektromágneses mező hatékony kezelésében.

3. Javítani kell a nagy pontosságú maratáshoz szükséges NYÁK -tervezési előírásokat. Fontolja meg a +/- 0.0007 hüvelyk teljes vonalszélesség-hiba megadását, a vezeték alakzatok alámetszésének és keresztmetszetének kezelését, valamint a huzalozás oldalfal burkolatának feltételeinek megadását. A vezetékek (huzalok) geometriájának és bevonatfelületeinek általános kezelése fontos a mikrohullámú frekvenciákkal kapcsolatos bőrhatások kezelése és ezen előírások végrehajtása érdekében.

4. A kiálló vezetékekben csapok induktivitása van. Kerülje a vezetékekkel ellátott alkatrészek használatát. Nagyfrekvenciás környezetben a legjobb a felületre szerelt alkatrészek használata.

5. Átmenő lyukak esetén kerülje a PTH eljárás alkalmazását az érzékeny lemezen, mivel ez a folyamat ólominduktivitást okozhat az átmenő lyukon.

6. Biztosítson bőséges talajrétegeket. Öntött lyukakat használnak ezekhez a földelő rétegekhez, hogy megakadályozzák a 3D elektromágneses mezők hatását az áramköri lapra.

7. A nem elektrolízises nikkelezés vagy a bemerítéses aranyozási eljárás kiválasztásához ne használjon HASL bevonási módszert. Ez a galvanizált felület jobb bőrhatást biztosít a nagyfrekvenciás áramok számára (2. ábra). Ezenkívül ez a jól hegeszthető bevonat kevesebb vezetéket igényel, ami segít csökkenteni a környezetszennyezést.

8. A forrasztási ellenálló réteg megakadályozhatja a forrasztópaszta folyását. A vastagság bizonytalansága és az ismeretlen szigetelési teljesítmény miatt azonban a lemez teljes felületének forrasztási ellenálló anyaggal történő lefedése az elektromágneses energia nagy változásához vezet a mikroszalag kialakításában. Általában forrasztási gátat használnak forrasztási ellenálló rétegként.

Ha nem ismeri ezeket a módszereket, forduljon egy tapasztalt tervezőmérnökhöz, aki dolgozott a hadsereg mikrohullámú áramköri lapjain. Azt is megbeszélheti velük, hogy milyen árkategóriát engedhet meg magának. Gazdaságosabb például a rézhátú koplanáris mikroszalag kialakítás használata, mint a szalag kialakítás. Beszélje meg ezt velük, hogy jobb ötletet kapjon. A jó mérnökök nem szoktak gondolkodni a költségekről, de tanácsaik nagyon hasznosak lehetnek. Hosszú távú feladat lesz fiatal mérnökök képzése, akik nem ismerik az RF hatásokat, és nem rendelkeznek tapasztalatokkal az RF hatások kezelésében.

Ezenkívül más megoldások is elfogadhatók, például a számítógépes modell javítása az RF hatások kezelésére.

NYÁK -csatlakozás külső eszközökkel

Most feltételezhetjük, hogy megoldottuk az összes jelkezelési problémát a táblán és a diszkrét komponensek összekapcsolásán. Tehát hogyan oldja meg a jelbevitel/-kimenet problémáját az áramköri kártyától a távoli eszközt összekötő vezetékig? A Trompeter Electronics, a koaxiális kábeltechnológia újítója dolgozik ezen a problémán, és jelentős előrelépést ért el (3. ábra). Vessen egy pillantást az alábbi 4. ábrán látható elektromágneses mezőre is. Ebben az esetben kezeljük a mikroszalagról koaxiális kábellel történő átalakítást. A koaxiális kábelekben a talajrétegek gyűrűkkel vannak összefonva és egyenletesen vannak elhelyezve. A mikroövekben a földelő réteg az aktív vonal alatt van. Ez bevezet bizonyos élhatásokat, amelyeket meg kell érteni, megjósolni és figyelembe kell venni a tervezéskor. Ez az eltérés természetesen visszaeséshez is vezethet, és a zaj és a jel interferencia elkerülése érdekében minimálisra kell csökkenteni.

A belső impedancia probléma kezelése nem tervezési probléma, amelyet nem lehet figyelmen kívül hagyni. Az impedancia az áramköri lap felületén kezdődik, forrasztási kötésen áthalad a kötésen, és a koaxiális kábelnél végződik. Mivel az impedancia frekvenciától függően változik, minél magasabb a frekvencia, annál nehezebb az impedancia kezelése. Úgy tűnik, hogy a tervezési fő probléma a magasabb frekvenciák használata a jelek szélessávú kapcsolaton keresztüli továbbítására.

Ez a cikk összefoglalja

A PCB platformtechnológiát folyamatosan fejleszteni kell, hogy megfeleljen az IC tervezők követelményeinek. A HF jelkezelést a NYÁK -tervezésben és a jel -bemenet/kimenet kezelést a NYÁK -on folyamatosan fejleszteni kell. Bármilyen izgalmas újítás is érkezik, azt hiszem, a sávszélesség egyre magasabb lesz, és a nagyfrekvenciás jelek használata e növekedés előfeltétele lesz.