Cara dhasar kanggo minimalake efek RF sajrone desain interkoneksi PCB

Sambungan sistem papan sirkuit kalebu papan chip-to-circuit, sambung ing njero PCB lan sambungake antarane PCB lan piranti eksternal. Ing desain RF, karakteristik elektromagnetik ing titik interkoneksi minangka salah sawijining masalah utama sing diadhepi desain rekayasa. Makalah iki ngenalake macem-macem teknik saka telung jinis desain interkoneksi ing ndhuwur, kalebu metode instalasi piranti, isolasi kabel lan langkah-langkah kanggo nyuda induktansi timah.

ipcb

Ana pratandha manawa papan sirkuit cetak lagi dirancang kanthi frekuensi. Amarga tarif data terus saya mundhak, bandwidth sing dibutuhake kanggo ngirim data uga meksa langit-langit frekuensi sinyal nganti 1GHz utawa luwih dhuwur. Teknologi sinyal frekuensi dhuwur iki, sanajan ngluwihi teknologi gelombang millimeter (30GHz), kalebu teknologi RF lan gelombang mikro low-end.

Metode desain rekayasa RF kudu bisa ngatasi efek lapangan elektromagnetik sing luwih kuat sing umume digawe kanthi frekuensi sing luwih dhuwur. Bidang elektromagnetik iki bisa ngindhuksi sinyal ing garis sinyal utawa garis PCB sing jejer, nyebabake crosstalk (gangguan lan gangguan total) lan kinerja sistem sing ngrusak. Backloss utamane disebabake ketidakpasang impedansi, sing pengaruhe padha karo sinyal kaya swara aditif lan gangguan.

Kerugian sing ngasilake dhuwur duwe rong efek negatif: 1. Sinyal sing dibayangke bali menyang sumber sinyal bakal nambah swara sistem, saengga luwih angel panrima mbedakake swara saka sinyal; 2. 2. Sembarang sinyal sing dibayangke intine bakal ngrusak kualitas sinyal amarga bentuk sinyal input ganti.

Sanajan sistem digital sabar banget amarga mung menehi sinyal 1 lan 0, harmoni sing digawe nalika denyut nadi kanthi kacepetan dhuwur nyebabake sinyal dadi luwih lemah ing frekuensi sing luwih dhuwur. Sanajan koreksi kesalahan maju bisa ngilangi sawetara efek negatif, bagean saka bandwidth sistem digunakake kanggo ngirim data sing keluwih, nyebabake degradasi kinerja. Solusi sing luwih apik yaiku efek RF sing mbantu, tinimbang ora integritas sinyal. Disaranake supaya total kerugian ing frekuensi paling dhuwur saka sistem digital (biasane titik data sing ora apik) dadi -25dB, padha karo VSWR 1.1.

Desain PCB tujuane luwih cilik, luwih cepet lan luwih murah. Kanggo RF PCBS, sinyal kacepetan dhuwur kadang-kadang matesi miniaturisasi desain PCB. Saiki, cara utama kanggo ngatasi masalah cross-talk yaiku manajemen lemah, jarak antarane kabel lan nyuda induktansi timah. Cara utama kanggo nyuda rugi bali yaiku pencocokan impedansi. Cara iki kalebu manajemen efektif bahan jampel lan isolasi garis sinyal aktif lan garis dhasar, utamane ing antarane kahanan garis sinyal lan lemah.

Amarga interkoneksi minangka link paling ringkih ing rantai sirkuit, ing desain RF, sifat elektromagnetik saka titik interkoneksi minangka masalah utama sing diadhepi desain rekayasa, saben titik interkoneksi kudu diselidiki lan masalah sing wis ana ditanggulangi. Hubungan papan sirkuit kalebu interkoneksi papan chip-to-circuit, interkoneksi PCB lan interput sambungan input / output antarane PCB lan piranti eksternal.

Hubungan antara chip lan papan PCB

PenTIum IV lan chip kacepetan dhuwur sing ngemot akeh interkoneksi input / output wis kasedhiya. Dene chip kasebut dhewe, prestasine bisa dipercaya, lan tingkat pangolahan wis bisa nggayuh 1GHz. Salah sawijining aspek paling nyenengake ing simposium GHz Interconnect (www.az.ww. Com) anyar yaiku pendekatan kanggo ngatasi volume lan frekuensi I / O sing saya tambah akeh sing wis dingerteni. Masalah utama interkoneksi ing antarane chip lan PCB yaiku kepadatan interkoneksi sing gedhe banget. Solusi inovatif ditampilake sing nggunakake pemancar nirkabel lokal ing chip kanggo ngirim data menyang papan sirkuit sing cedhak.

Apa solusi iki bisa digunakake, ora jelas, para pamiarsa manawa teknologi desain IC adoh banget karo teknologi desain PCB kanggo aplikasi hf.

PCB sambung sambung

Teknik lan metode desain hf PCB kaya ing ngisor iki:

1. Sudut 45 ° kudu digunakake kanggo sudhut garis transmisi kanggo nyuda kerugian bali (Gambar 1);

2 nilai pancet jampel miturut level papan sirkuit isolasi kinerja tinggi sing dikontrol. Cara iki migunani kanggo manajemen lapangan elektromagnetik sing efektif ing antarane bahan insulasi lan kabel sing ana ing jejere.

3. Spesifikasi desain PCB kanggo etching presisi tinggi kudu ditambah. Coba nemtokake kesalahan jembar baris total +/- 0.0007 inci, ngatur bagean bagean ngisor lan salib saka bentuk kabel lan nemtokake kahanan plating tembok sisih kabel. Manajemen geometri lan lapisan nutupi permukaan sacara sakabehe penting kanggo ngatasi efek kulit sing gegandhengan karo frekuensi gelombang mikro lan kanggo ngetrapake spesifikasi kasebut.

4. Ana induktansi tunyuk ing arah sing nonjol. Aja nggunakake komponen kanthi lead. Kanggo lingkungan frekuensi dhuwur, luwih becik nggunakake komponen sing dipasang ing permukaan.

5. Kanggo sinyal liwat bolongan, aja nggunakake proses PTH ing piring sensitif, amarga proses iki bisa nyebabake induktansi timbal ing bolongan liwat.

6. Nyedhiyakake lapisan lemah sing akeh. Bolongan cetakan digunakake kanggo nyambung lapisan grounding kasebut supaya kolom elektromagnetik 3d ora kena ing papan sirkuit.

7. Kanggo milih plating nikel non-elektrolisis utawa proses plating emas perendaman, aja nggunakake metode plating HASL. Lumahing electroplated iki nyedhiyakake efek kulit sing luwih apik kanggo arus frekuensi tinggi (Gambar 2). Kajaba iku, lapisan sing bisa dilas banget mbutuhake luwih sithik, mbantu nyuda polusi lingkungan.

8. Lapisan resistensi solder bisa nyegah tempel solder mili. Nanging, amarga ora yakin kekandelan lan kinerja insulasi sing ora dingerteni, nutupi kabeh permukaan piring kanthi bahan resistensi solder bakal nyebabake pangowahan energi elektromagnetik sing gedhe ing desain mikrostrip. Umume, bendungan solder digunakake minangka lapisan resistensi solder.

Yen sampeyan ora ngerti cara iki, konsultasi karo insinyur desain berpengalaman sing wis makarya ing papan sirkuit gelombang mikro kanggo militer. Sampeyan uga bisa ngobrol karo wong-wong mau babagan rega sing bisa sampeyan tuku. Contone, luwih irit nggunakake desain mikrostrip sing didhukung tembaga tinimbang desain strip. Rembug babagan iki kanggo njaluk ide sing luwih apik. Insinyur sing apik bisa uga ora biasa mikir babagan biaya, nanging saranane bisa migunani banget. Bakal dadi tugas jangka panjang kanggo nglatih para insinyur enom sing ora kenal karo efek RF lan ora duwe pengalaman nalika ngatasi efek RF.

Kajaba iku, solusi liyane bisa digunakake, kayata nambah model komputer supaya bisa ngatasi efek RF.

PCB sambungake karo piranti eksternal

Saiki kita bisa nganggep manawa kita wis ngatasi kabeh masalah manajemen sinyal ing papan lan interkoneksi komponen diskrit. Dadi, kepiye carane ngatasi masalah input / output sinyal saka papan sirkuit menyang kabel sing nyambungake piranti remot? Trompeter Electronics, sawijining inovator teknologi kabel koaksial, ngupayakake masalah iki lan wis nggawe kemajuan penting (Gambar 3). Uga priksa kolom elektromagnetik sing ditampilake ing Gambar 4 ing ngisor iki. Ing kasus iki, kita ngatur konversi saka mikrostrip menyang kabel koaksial. Ing kabel koaksial, lapisan lemah dipasang ing cincin lan jarak sing rata. Ing microbelts, lapisan grounding ana ing sangisore garis aktif. Iki ngenalake efek pinggiran tartamtu sing kudu dingerteni, diprediksi, lan dipertimbangkan nalika desain. Mesthine, ketidakcocokan iki uga bisa nyebabake mundur lan kudu minimalake supaya ora ana gangguan swara lan sinyal.

Manajemen masalah impedansi internal dudu masalah desain sing bisa diabaikan. Impedansi diwiwiti ing permukaan papan sirkuit, ngliwati sendi solder menyang sendi, lan pungkasane ana ing kabel koaksial. Amarga impedansi beda-beda gumantung karo frekuensi, frekuensi sing luwih dhuwur, manajemen impedansi sing luwih angel. Masalah nggunakake frekuensi sing luwih dhuwur kanggo ngirim sinyal liwat broadband katon dadi masalah desain utama.

Makalah iki ngringkes

Teknologi platform PCB butuh perbaikan terus-terusan kanggo memenuhi persyaratan desainer IC. Manajemen sinyal Hf ing desain PCB lan input input / manajemen output ing papan PCB kudu terus dandan. Apa wae inovasi sing bakal ana, jebule bandwidth bakal saya saya dhuwur, lan nggunakake sinyal frekuensi dhuwur bakal dadi prasyarat kanggo pertumbuhan kasebut.