The interconnect of プリント回路基板 システムには、チップ間ボード、PCB内の相互接続、PCBと外部デバイス間の相互接続が含まれます。 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.

プリント回路基板がますます頻繁に設計されている兆候があります。 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エンジニアリングの設計方法は、通常、より高い周波数で生成されるより強い電磁界効果を処理できなければなりません。 これらの電磁界は、隣接する信号線またはPCB線に信号を誘導し、望ましくないクロストーク（干渉および総ノイズ）を引き起こし、システムのパフォーマンスを損なう可能性があります。 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.入力信号の形状が変化するため、反射信号は本質的に信号の品質を低下させます。

デジタルシステムは1信号と0信号しか処理しないため、非常にフォールトトレラントですが、パルスが高速で上昇しているときに生成される高調波により、高周波数では信号が弱くなります。 前方誤り訂正はいくつかの悪影響を排除できますが、システム帯域幅の一部は冗長データの送信に使用されるため、パフォーマンスが低下します。 より良い解決策は、シグナルインテグリティを損なうのではなく、役立つRF効果を持たせることです。 デジタルシステムの最高周波数（通常は貧弱なデータポイント）でのトータルリターンロスは-25dBであり、これはVSWR1.1に相当することをお勧めします。

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. 現在、交差問題を解決する主な方法は、接地接続管理を実行し、配線間の間隔を空けて、リードインダクタンスを減らすことです。 リターンロスを低減する主な方法は、インピーダンス整合です。 この方法には、絶縁材料の効果的な管理と、特に信号線と接地の間のアクティブな信号線と接地線の分離が含まれます。

相互接続は回路チェーンの中で最も弱いリンクであるため、RF設計では、相互接続ポイントの電磁特性がエンジニアリング設計が直面する主な問題です。各相互接続ポイントを調査し、既存の問題を解決する必要があります。 回路基板の相互接続には、チップ間相互接続、PCB相互接続、PCBと外部デバイス間の信号入出力相互接続が含まれます。

I.チップとPCBボード間の相互接続

このソリューションが機能するかどうかにかかわらず、IC設計技術がhfアプリケーションのPCB設計技術よりはるかに進んでいることは出席者に明らかでした。

PCB相互接続

hfPCB設計の手法と方法は次のとおりです。

1.リターンロスを減らすために、伝送線路の角に45°の角度を使用する必要があります（図1）。

厳重に管理された高性能絶縁基板のレベルに応じた2絶縁定数値。 この方法は、絶縁材料と隣接する配線の間の電磁界を効果的に管理するのに役立ちます。

3.高精度エッチングのPCB設計仕様を改善する必要があります。 +/- 0.0007インチの合計線幅エラーを指定し、配線形状のアンダーカットと断面を管理し、配線側壁のめっき条件を指定することを検討してください。 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.突き出たリードにはタップインダクタンスがあります。 リード付きのコンポーネントの使用は避けてください。 高周波環境では、表面実装コンポーネントを使用するのが最適です。

5.信号スルーホールの場合、感度の高いプレートでPTHプロセスを使用しないでください。このプロセスにより、スルーホールでリードインダクタンスが発生する可能性があります。 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.豊富な地層を提供します。 Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7.非電解ニッケルめっきまたは浸漬金めっきプロセスを選択するには、HASLめっき法を使用しないでください。 この電気メッキされた表面は、高周波電流に対してより良い表皮効果を提供します（図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. ただし、厚さの不確実性と未知の絶縁性能のために、プレート表面全体をはんだ抵抗材料で覆うと、マイクロストリップ設計の電磁エネルギーに大きな変化が生じます。 Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

これらの方法に慣れていない場合は、軍用のマイクロ波回路基板に携わった経験豊富な設計エンジニアに相談してください。 You can also discuss with them what price range you can afford. たとえば、ストリップライン設計よりも銅で裏打ちされたCoplanarマイクロストリップ設計を使用する方が経済的であり、これについて彼らと話し合って、より良いアドバイスを得ることができます。 優れたエンジニアはコストについて考えることに慣れていないかもしれませんが、彼らのアドバイスは非常に役立ちます。 RF効果に精通しておらず、RF効果の取り扱い経験が不足している若いエンジニアを訓練することは長期的な仕事になるでしょう。

さらに、RF効果を処理できるようにコンピューターモデルを改善するなど、他のソリューションを採用することもできます。

外部デバイスとのPCB相互接続

これで、ボードおよびディスクリートコンポーネントの相互接続に関するすべての信号管理の問題が解決されたと見なすことができます。 では、回路基板からリモートデバイスを接続するワイヤへの信号入出力の問題をどのように解決しますか？ 同軸ケーブル技術の革新者であるTrompeterElectronicsは、この問題に取り組んでおり、いくつかの重要な進歩を遂げています（図3）。 Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. この場合、マイクロストリップから同軸ケーブルへの変換を管理します。 同軸ケーブルでは、接地層はリング状に織り交ぜられ、等間隔に配置されます。 マイクロベルトでは、接地層はアクティブラインの下にあります。 これにより、設計時に理解、予測、および考慮する必要のある特定のエッジ効果が導入されます。 もちろん、この不一致はバックロスにつながる可能性もあり、ノイズと信号干渉を回避するために最小限に抑える必要があります。

内部インピーダンスの問題の管理は、無視できる設計上の問題ではありません。 The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. インピーダンスは周波数によって変化するため、周波数が高いほどインピーダンス管理が難しくなります。 The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.