Analysis nke mmetụta ihe nke Signal Iguzosi ike n’ezi ihe nke PCB ebi ebi Circuit Board

1 Okwu Mmalite

Mbadamba circuit Iguzosi ike n’ezi ihe mgbaàmà (PCB) abụwo isiokwu na-ekpo ọkụ n’afọ ndị na-adịbeghị anya. Enweela ọtụtụ akụkọ nyocha ụlọ na nyocha nke ihe ndị na-emetụta iguzosi ike n’ezi ihe nrịbama PCB, mana ule ọnwụ mgbaama Okwu Mmalite nke ọnọdụ teknụzụ ugbu a dị ụkọ.

ipcb

Isi iyi nke PCB nnyefe akara ọnwụ bụ onye nduzi ọnwụ na dielectric ọnwụ nke ihe onwunwe, na ọ na-emetụtakwa ihe ndị dị ka ọla kọpa foil iguzogide, ọla kọpa foil roughness, radieshon ọnwụ, impedance mismatch, na crosstalk. N’ime eriri ọkọnọ, ihe ngosi nnabata nke ndị na-emepụta ọla kọpa clad laminate (CCL) na ndị na-emepụta PCB na-egosipụta na-eji dielectric mgbe niile na ọnwụ dielectric; ebe ndị na-egosi n’etiti PCB ndị na-emepụta ihe na njedebe na-ejikarị nkwụsị na ntinye ntinye, dị ka egosiri na Figure 1.

Analysis nke mmetụta ihe nke Signal Iguzosi ike n’ezi ihe nke PCB ebi ebi Circuit Board

Maka imewe na iji PCB ọsọ ọsọ, otu esi enyocha ngwa ngwa na n’ụzọ dị irè na mfu mgbaàmà nke ahịrị nnyefe PCB dị oke mkpa maka ịtọ ntọala PCB imewe, debugging simulation, na njikwa usoro mmepụta.

2. Ugbu a ọnọdụ nke PCB ntinye ọnwụ technology ule

Usoro ule ọnwụ mgbama PCB eji eme ugbu a na ụlọ ọrụ bụ nkewa site na ngwa eji eme ihe, enwere ike kewaa ya ụzọ abụọ: dabere na ngalaba oge ma ọ bụ dabere na ngalaba ugboro. Ngwá ọrụ ule ngalaba oge bụ Oge Domain Reflectometry (TDR) ma ọ bụ mita nnyefe oge (TimeDomain Transmission, TDT); Ngwa nyocha ngalaba ugboro bụ Vector Network Analyzer (VNA). N’ime nkọwapụta ule IPC-TM650, a na-atụ aro ụzọ nnwale ise maka ule ọnwụ mgbama PCB: usoro ngalaba ugboro, usoro bandwidth dị irè, usoro ike iku ume mgbọrọgwụ, usoro ịgbasa pulse dị mkpụmkpụ, usoro ntinye dị iche iche TDR na-agwụ agwụ.

2.1 Usoro ngalaba ugboro ugboro

Usoro ngalaba ugboro ugboro na-ejikarị nyocha netwọkụ vector iji tụọ S-parameters nke ahịrị nnyefe, na-agụ uru ntinye ntinye ozugbo, wee jiri mkpọda dabara adaba nke nkezi ntinye ntinye n’otu oge (dị ka 1 GHz ~ 5 GHz) tụọ ngafe / ọdịda nke bọọdụ ahụ.

Ọdịiche dị na nha nha nke usoro ngalaba ugboro na-esite na usoro mmezi. Dịka usoro nhazi dị iche iche siri dị, enwere ike kewaa ya n’ime usoro nhazi eletrọnịkị SLOT (Short-Line-Open-Thru), Multi-Line TRL (Thru-Reflect-Line) na Ecal (Electronic calibraTion).

A na-ele SLOT anya dị ka usoro nhazi ọkọlọtọ [5]. Ụdị nhazi ahụ nwere parampat njehie 12. A na-ekpebi izi ezi nhazi nke usoro SLOT site na akụkụ nhazi. A na-enye ndị na-emepụta ihe na-emepụta ihe na-emepụta ihe dị elu nke ọma, ma akụkụ nhazi ahụ dị oke ọnụ , Na n’ozuzu ọ bụ naanị maka gburugburu ebe obibi coaxial, nhazi oge na-ewe oge ma na-abawanye geometric ka ọnụ ọgụgụ nke nkwụsịtụ na-abawanye.

A na-eji usoro Multi-Line TRL eme ihe maka nleba anya na-abụghị coaxial [6]. Dị ka ihe onwunwe nke nnyefe akara nke onye ọrụ na-eji na ule ugboro ugboro, a na-emepụta ma na-emepụta akụkụ TRL calibration, dị ka e gosiri na Figure 2. Ọ bụ ezie na Multi-Line TRL dị mfe ịmepụta na ịmepụta karịa SLOT, oge nhazi nke oge nhazi. Usoro TRL Multi-Line na-abawanye geometric na mmụba nke ọnụ ọgụgụ ọnụ ọnụ nha.

Analysis nke mmetụta ihe nke Signal Iguzosi ike n’ezi ihe nke PCB ebi ebi Circuit Board

Iji dozie nsogbu nke nhazigharị na-ewe oge, ndị na-emepụta akụrụngwa ewebatala usoro nhazi eletrọnịkị Ecal [7]. Ecal bụ ọkọlọtọ nnyefe. A na-ekpebi izizi nhazi n’ụzọ bụ isi site na akụkụ nhazi mbụ. N’otu oge ahụ, a na-anwale nkwụsi ike nke eriri ule na nsụgharị nke ngwaọrụ nyocha. Algọridim interpolation nke arụmọrụ yana ugboro ule nwekwara mmetụta na izi ezi ule. N’ozuzu, jiri ngwa nzigharị eletrọnịkị mee ka ihu nrụtụ aka ruo na njedebe nke eriri ule, wee jiri usoro de-embedding kwụọ ụgwọ ogologo eriri nke ihe nrụnye ahụ. Dị ka e gosiri na foto 3.

Analysis nke mmetụta ihe nke Signal Iguzosi ike n’ezi ihe nke PCB ebi ebi Circuit Board

Iji nweta mfu ntinye nke ahịrị nnyefe dị iche dịka ọmụmaatụ, atụnyere usoro nhazi atọ ahụ ka egosiri na Tebụl 1.

2.2 Ụzọ bandwit dị irè

Bandwit dị irè (EBW) bụ nleba anya nke ọnwụ ahịrị nnyefe α n’ụzọ siri ike. Ọ nweghị ike ịnye uru ntinye ntinye ọnụ, mana ọ na-enye oke akpọrọ EBW. Usoro bandwit dị irè bụ ịnyefe mgbaàmà nzọụkwụ na oge ịrị elu na eriri nnyefe site na TDR, tụọ oke mkpọda nke oge ịrị elu mgbe ejikọtara ngwa TDR na DUT, wee chọpụta ya dị ka ihe na-efunahụ ya, na MV. /s. Kpọmkwem nke ọma, Ihe ọ na-ekpebi bụ ihe na-efunahụ mkpokọta mkpokọta, nke enwere ike iji chọpụta mgbanwe dị na mfu ahịrị nnyefe site n’elu ruo elu ma ọ bụ oyi akwa ruo oyi akwa [8]. Ebe ọ bụ na enwere ike tụọ mkpọda kacha elu ozugbo site na ngwá ọrụ ahụ, a na-ejikarị usoro bandwidth dị irè eme ihe maka nyocha mmepụta ihe dị ukwuu nke mbadamba sekit e biri ebi. E gosipụtara eserese schematic nke ule EBW na eserese 4.

Analysis nke mmetụta ihe nke Signal Iguzosi ike n’ezi ihe nke PCB ebi ebi Circuit Board

2.3 Mgbọrọgwụ usu ume usoro

Mgbọrọgwụ ImPulse Energy (RIE) na-ejikarị ngwa TDR nweta ụdị ebili mmiri TDR nke ahịrị ọnwụ na ule nnyefe, wee rụọ ọrụ nhazi mgbaàmà na ụdị ebili mmiri TDR. E gosipụtara usoro ule RIE na foto 5:

Analysis nke mmetụta ihe nke Signal Iguzosi ike n’ezi ihe nke PCB ebi ebi Circuit Board

2.4 Short pulse propagation usoro

Usoro nnwale pulse dị mkpụmkpụ (Short Pulse Propagation, nke a na-akpọ SPP) bụ ịlele ahịrị nnyefe abụọ nke ogologo dị iche iche, dị ka 30 mm na 100 mm, wee wepụta ọnụọgụ attenuation nke parameter na usoro site na ịlele ọdịiche dị n’etiti abụọ ahụ. ogologo ahịrị nnyefe. Na-adịgide adịgide, dị ka egosiri na foto 6. Iji usoro a nwere ike ibelata mmetụta njikọ njikọ, eriri, nyocha, na oscilloscope ziri ezi. Ọ bụrụ na eji ngwá ọrụ TDR dị elu na IFN (Impulse Forming Network) mee ihe, ugboro ole ule nwere ike ịdị elu ruo 40 GHz.

2.5 Usoro ntinye mgbaghara dị iche iche nke TDR nwere ngwụcha

TDR otu-agwụ agwụ gaa na mfu ntinye dị iche iche (SET2DIL) dị iche na ule ntinye ntinye dị iche site na iji VNA ọdụ ụgbọ mmiri 4. Usoro a na-eji ngwa TDR ọdụ ụgbọ mmiri abụọ na-ebufe nzaghachi nzọụkwụ TDR na eriri nnyefe dị iche, A na-ebelata njedebe nke eriri nnyefe dị iche, dị ka egosiri na foto 7. Ụdị nha nha nke usoro SET2DIL bụ 2 GHz ~ 12 GHz, na nha nha na-emetụta nke ọma site na igbu oge na-ekwekọghị ekwekọ nke eriri ule yana enweghị nkwekọrịta nke DUT. Uru nke usoro SET2DIL bụ na ọ dịghị mkpa iji VNA ọdụ ụgbọ mmiri 4 dị oke ọnụ na akụkụ nhazi ya. Ogologo eriri nnyefe nke akụkụ a nwalere bụ naanị ọkara nke usoro VNA. Akụkụ nhazi ahụ nwere nhazi dị mfe na oge nhazi na-ebelata nke ukwuu. Ọ dabara nke ọma maka nrụpụta PCB. Nnwale batch, dị ka egosiri na foto 8.

Analysis nke mmetụta ihe nke Signal Iguzosi ike n’ezi ihe nke PCB ebi ebi Circuit Board

3 Ngwa nwale na nsonaazụ ule

SET2DIL testboard, SPP test board na Multi-Line TRL test board ka eji CCL na dielectric mgbe nile nke 3.8, dielectric ọnwụ nke 0.008, na RTF ọla kọpa foil; ngwa ule bụ DSA8300 sampling oscilloscope na E5071C vector network analyzer; Mwepu ntinye dị iche iche nke usoro ọ bụla E gosipụtara nsonaazụ ule na tebụl 2.

Analysis nke mmetụta ihe nke Signal Iguzosi ike n’ezi ihe nke PCB ebi ebi Circuit Board

Nkọwa 4

Edemede a na-ewebata ọtụtụ ụzọ nha ọnụọgụ ọnụọgụ PCB nke ejiri ugbu a na ụlọ ọrụ. N’ihi ụzọ ule dị iche iche ejiri mee ihe, ụkpụrụ ntinye ntinye atụpụtara dị iche, na nsonaazụ ule enweghị ike iji ya tụnyere kwụ ọtọ. Ya mere, a ga-ahọrọ teknụzụ ule mgbama kwesịrị ekwesị dịka uru na njedebe nke ụzọ teknụzụ dị iche iche, ma jikọta ya na mkpa nke onwe ha.