ПКБ интерконнект дизайнында RF эффектилерин кантип эффективдүү түрдө азайтууга болот?

The interconnect of басма схемасы системасы микросхемалардын тактасын камтыйт, ПХБ ичинде өз ара туташуу жана ПХБ менен тышкы түзүлүштөрдүн ортосундагы байланыш. 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.

ipcb

Басма схемалар көбөйүп жаткан жыштык менен иштелип жаткандыгынын белгилери бар. 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 инженердик долбоорлоо методдору, адатта, жогорку жыштыктарда пайда болгон күчтүү электромагниттик талаа эффекттерине туруштук бере алгыдай болушу керек. Бул электромагниттик талаалар чектеш сигнал линияларында же ПХБ линияларында сигналдарды пайда кылып, жагымсыз кесилишке (интерференция жана жалпы ызы -чуу) жана системанын иштешине зыян келтирет. 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. Ар кандай чагылдырылган сигнал сигналдын сапатын начарлатат, анткени кирүүчү сигналдын формасы өзгөрөт.

Санарип системалар 1 жана 0 сигналдары менен гана иштешкендиктен, каталарга өтө чыдамдуу болушса да, импульс жогорку ылдамдыкта көтөрүлгөндө пайда болгон гармоника сигналдын жогорку жыштыктарда алсыз болушуна себеп болот. Каталарды алдыга оңдоо кээ бир терс таасирлерди жок кыла алат да, системанын өткөрүү жөндөмүнүн бир бөлүгү ашыкча маалыматтарды берүү үчүн колдонулат, натыйжада иштин начарлашына алып келет. Жакшы чечим – бул сигналдын бүтүндүгүн бузбастан, жардам берүүчү RF эффекттери. Санариптик системанын эң жогорку жыштыгында (көбүнчө начар маалымат чекити) жалпы кайтарымдын жоготуусу -25dB, 1.1 VSWRге барабар болушу сунушталат.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. Азыркы учурда, кроссэрация көйгөйүн чечүүнүн негизги ыкмасы жердеги байланышты башкарууну жүргүзүү, зымдардын ортосундагы аралыкты өткөрүү жана коргошун индуктивдүүлүгүн азайтуу болуп саналат. Кайтарым жоготууну азайтуунун негизги ыкмасы – импеданс дал келтирүү. Бул ыкма изоляциялык материалдарды эффективдүү башкарууну жана активдүү сигнал линияларын жана жер линияларын изоляциялоону камтыйт, өзгөчө сигнал линиясынын абалы менен жердин ортосунда.

Өз ара туташуу чынжырдын эң алсыз звеносу болгондуктан, РФ дизайнында, өз ара туташуу чекитинин электромагниттик касиеттери инженердик долбоорлоо алдында турган негизги көйгөй болуп саналат, ар бир туташуу чекити изилденип, болгон көйгөйлөр чечилиши керек. Райондук платалардын өз ара туташуусу чиптен-схемага өз ара байланышты, ПХБнын өз ара туташуусун жана ПХБ менен тышкы түзүлүштөрдүн ортосундагы сигналды киргизүү/чыгаруу байланышын камтыйт.

I. Чип менен ПХБ тактасынын ортосундагы байланыш

Бул чечим иштейби же жокпу, катышуучуларга IC дизайн технологиясы hf тиркемелери үчүн PCB дизайн технологиясынан алда канча алдыда экени айкын болду.

PCB өз ара туташуусу

Hf PCB дизайнынын ыкмалары жана ыкмалары төмөнкүлөр:

1. Кайра кайтарууну жоготуу үчүн электр берүү линиясынын бурчу үчүн 45 ° бурч колдонулушу керек (1 -сүрөт);

2 изоляциянын туруктуу мааниси катуу көзөмөлдөнгөн жогорку өндүрүмдүү изоляциялоочу платанын деңгээлине ылайык. Бул ыкма изоляциялоочу материал менен чектеш зымдардын ортосундагы электромагниттик талааны эффективдүү башкаруу үчүн пайдалуу.

3. Жогорку тактыкта ​​чийүү үчүн ПХБ дизайн өзгөчөлүктөрү жакшыртылышы керек. Жалпы линиянын туурасы +/- 0.0007 дюймду көрсөтүүнү, зымдардын кесилиштеринин кесилиштерин жана кесилиштерин башкарууну жана зым капталынын каптоо шарттарын белгилөөнү карап көрүңүз. 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. Чыгып бараткан учтарда индуктивдүүлүк бар. Коргошун бар компоненттерди колдонуудан алыс болуңуз. Жогорку жыштыктагы чөйрө үчүн бетине орнотулган компоненттерди колдонуу эң жакшы.

5. Тешиктер аркылуу сигнал үчүн, сезгич табакта PTH процессин колдонуудан алыс болуңуз, анткени бул процесс тешик аркылуу коргошун индуктивдүүлүгүнө алып келиши мүмкүн. 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. мол жер катмарын камсыз кылуу. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. Электролизсиз никель жалатуу же алтын жалатуу процессин тандоо үчүн HASL жалатуу ыкмасын колдонбоңуз. Бул electroplated бети жогорку жыштыктагы агымдар үчүн жакшы тери таасирин камсыз кылат (Figure 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. Бирок, калыңдыктын белгисиздигинен жана изоляциялоонун белгисиздигинен улам, пластинанын бүт бетин ширетүүчү каршылык материалы менен жабуу микросхемалардын дизайнында электромагниттик энергиянын чоң өзгөрүшүнө алып келет. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Эгерде сиз бул ыкмалар менен тааныш болбосоңуз, анда аскерлер үчүн микротолкундуу схемаларда иштеген тажрыйбалуу инженер -конструкторго кайрылыңыз. You can also discuss with them what price range you can afford. Мисалы, жип менен бекемделген Coplanar микросхеманын дизайнын колдонуу экономикалык жактан пайдалуу, жана сиз муну жакшы кеңеш алуу үчүн алар менен талкуулай аласыз. Жакшы инженерлер нарк жөнүндө ойлонууга көнбөшү мүмкүн, бирок алардын кеңештери абдан пайдалуу болушу мүмкүн. RF эффекттери менен тааныш эмес жана RF эффекттери менен иштөө тажрыйбасы жок жаш инженерлерди окутуу узак мөөнөттүү жумуш болот.

Мындан тышкары, башка чечимдерди кабыл алууга болот, мисалы, компьютердин моделин RF эффекттерине туруштук берүү үчүн жакшыртуу.

PCB тышкы түзмөктөр менен өз ара байланышта

Биз азыр борттогу жана дискреттик компоненттердин өз ара байланыштарындагы сигналдарды башкаруунун бардык көйгөйлөрүн чечтик деп божомолдой алабыз. Ошентип, сиз сигналды киргизүү/чыгаруу маселесин схемадан алыскы түзмөктү туташтыруучу зымга кантип чечесиз? Коаксиалдуу кабелдик технологиянын новатору болгон TrompeterElectronics бул көйгөйдүн үстүндө иштеп жатат жана маанилүү ийгиликтерге жетишти (3 -сүрөт). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. Бул учурда, биз microstripтен коаксиалдык кабелге которууну башкарабыз. Коаксиалдуу кабелдерде жер катмарлары шакектерге салынып, бирдей аралыкта жайгашкан. Микробелдерде жерге туташтыруучу катмар активдүү сызыктын астында жайгашкан. Бул түшүнүү, болжолдоо жана долбоорлоо убагында каралышы керек болгон кээ бир эффекттерди киргизет. Албетте, бул дал келбөөчүлүк артка кетүүгө алып келиши мүмкүн жана ызы -чууга жана сигналдын тоскоол болушуна жол бербөө үчүн минималдаштырылышы керек.

Ички импеданс көйгөйүн башкаруу – көңүл бурулбай турган дизайн көйгөйү эмес. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. Импеданс жыштыкка жараша өзгөрүп тургандыктан, жыштык канчалык жогору болсо, импеданс башкаруу ошончолук кыйын болот. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.