Metodi bażiċi biex jimminimizzaw l-effetti RF matul id-disinn tal-interkonnettività tal-PCB

L-interkonnessjoni tas-sistema tal-bord taċ-ċirkwit tinkludi chip-to-circuit board, interkonnessjoni ġewwa PCB u interkonnessjoni bejn PCB u apparat estern. Fid-disinn tal-RF, il-karatteristiċi elettromanjetiċi fil-punt tal-interkonnessjoni hija waħda mill-problemi ewlenin li jiffaċċja d-disinn tal-inġinerija. Dan id-dokument jintroduċi diversi tekniki tat-tliet tipi ta ‘disinn ta’ interkonnessjoni ta ‘hawn fuq, inklużi metodi ta’ installazzjoni ta ‘apparat, iżolament tal-wajers u miżuri biex titnaqqas l-induttanza taċ-ċomb.

ipcb

Hemm sinjali li l-bordijiet taċ-ċirkwiti stampati qed jiġu ddisinjati bi frekwenza dejjem tiżdied. Hekk kif ir-rati tad-dejta jkomplu jiżdiedu, il-wisa ‘tal-frekwenza meħtieġa għat-trasmissjoni tad-dejta timbotta wkoll il-limitu tal-frekwenza tas-sinjal għal 1GHz jew ogħla. Din it-teknoloġija tas-sinjal ta ‘frekwenza għolja, għalkemm ferm lil hinn mit-teknoloġija tal-mewġ millimetriku (30GHz), tinvolvi RF u teknoloġija tal-microwave low-end.

Metodi ta ‘disinn ta’ inġinerija RF għandhom ikunu kapaċi jimmaniġġjaw l-effetti tal-kamp elettromanjetiku aktar b’saħħtu li huma ġeneralment iġġenerati fi frekwenzi ogħla. Dawn il-kampi elettromanjetiċi jistgħu jinduċu sinjali fuq linji ta ‘sinjali li jmissu magħhom jew linji ta’ PCB, li jikkawżaw krosstalk mhux mixtieq (interferenza u storbju totali) u jagħmlu ħsara lill-prestazzjoni tas-sistema. It-telf lura huwa kkawżat prinċipalment minn diskrepanza fl-impedenza, li għandha l-istess effett fuq is-sinjal bħall-istorbju u l-interferenza addittivi.

Telf ta ‘ritorn għoli għandu żewġ effetti negattivi: 1. Is-sinjal rifless lura lis-sors tas-sinjal iżid il-ħoss tas-sistema, u jagħmilha aktar diffiċli għar-riċevitur li jiddistingwi l-ħoss mis-sinjal; 2. 2. Kwalunkwe sinjal rifless essenzjalment jiddegrada l-kwalità tas-sinjal minħabba li l-forma tas-sinjal tad-dħul tinbidel.

Għalkemm is-sistemi diġitali huma tolleranti ħafna għall-ħsarat minħabba li jittrattaw biss b’sinjali 1 u 0, l-armoniċi ġġenerati meta l-polz qed jogħla b’veloċità għolja jikkawżaw li s-sinjal ikun iktar dgħajjef fi frekwenzi ogħla. Għalkemm il-korrezzjoni ta ’żball bil-quddiem tista’ telimina wħud mill-effetti negattivi, parti mill-wisa ’tal-banda tas-sistema tintuża biex tittrasmetti dejta żejda, li tirriżulta f’degradazzjoni tal-prestazzjoni. Soluzzjoni aħjar hija li jkollok effetti RF li jgħinu aktar milli jnaqqsu mill-integrità tas-sinjal. Huwa rrakkomandat li t-telf totali tar-ritorn fl-ogħla frekwenza ta ‘sistema diġitali (ġeneralment punt fqir tad-dejta) ikun -25dB, ekwivalenti għal VSWR ta’ 1.1.

Id-disinn tal-PCB għandu l-għan li jkun iżgħar, aktar mgħaġġel u inqas għali. Għal RF PCBS, sinjali ta ‘veloċità għolja kultant jillimitaw il-minjaturizzazzjoni ta’ disinji ta ‘PCB. Fil-preżent, il-metodu ewlieni biex tissolva l-problema tal-cross-talk huwa l-immaniġġjar tal-art, l-ispazjar bejn il-wajers u t-tnaqqis tal-induttanza taċ-ċomb. Il-metodu ewlieni biex jitnaqqas it-telf tar-ritorn huwa t-tqabbil tal-impedenza. Dan il-metodu jinkludi ġestjoni effettiva ta ‘materjali ta’ insulazzjoni u iżolament ta ‘linji ta’ sinjali attivi u linji ta ‘l-art, speċjalment bejn l-istat tal-linja ta’ sinjal u l-art.

Minħabba li l-interkonnessjoni hija l-iktar ħolqa dgħajfa fil-katina taċ-ċirkwit, fid-disinn RF, il-proprjetajiet elettromanjetiċi tal-punt ta ‘interkonnessjoni hija l-problema ewlenija li qed tiffaċċja d-disinn ta’ inġinerija, kull punt ta ‘interkonnessjoni għandu jiġi investigat u l-problemi eżistenti solvuti. L-interkonnessjoni tal-bord taċ-ċirkwit tinkludi l-interkonnessjoni taċ-chip-to-circuit board, l-interkonnessjoni tal-PCB u l-interkonnessjoni tad-dħul / ħruġ tas-sinjal bejn il-PCB u apparat estern.

Interkonnessjoni bejn iċ-ċippa u l-bord tal-PCB

Il-PenTIum IV u ċipep ta ‘veloċità għolja li fihom numru kbir ta’ interkonnessjonijiet ta ‘input / output huma diġà disponibbli. Fir-rigward taċ-ċippa nnifisha, il-prestazzjoni tagħha hija affidabbli, u r-rata tal-ipproċessar kienet kapaċi tilħaq 1GHz. Wieħed mill-aspetti l-aktar eċċitanti tas-simpożju reċenti GHz Interconnect (www.az.ww. Com) huwa li l-approċċi biex jittrattaw il-volum u l-frekwenza dejjem jiżdiedu ta ‘I / O huma magħrufa sew. Il-problema ewlenija tal-interkonnessjoni bejn iċ-ċippa u l-PCB hija li d-densità tal-interkonnessjoni hija għolja wisq. Ġiet ippreżentata soluzzjoni innovattiva li tuża trasmettitur bla fili lokali ġewwa ċ-ċippa biex tittrasmetti d-dejta lil bord taċ-ċirkwit fil-qrib.

Jekk din is-soluzzjoni taħdimx jew le, kien ċar għal dawk li attendew li t-teknoloġija tad-disinn IC hija ferm ‘il quddiem mit-teknoloġija tad-disinn tal-PCB għal applikazzjonijiet hf.

Interkonnessjoni tal-PCB

It-tekniki u l-metodi għad-disinn tal-PCB hf huma kif ġej:

1. Għandu jintuża Angolu ta ’45 ° għall-kantuniera tal-linja ta’ trasmissjoni biex jitnaqqas it-telf tar-ritorn (FIG. 1);

2 valur kostanti ta ‘insulazzjoni skond il-livell ta’ bord ta ‘ċirkwit iżolanti ta’ prestazzjoni għolja strettament ikkontrollat. Dan il-metodu huwa ta ‘benefiċċju għall-immaniġġjar effettiv tal-kamp elettromanjetiku bejn materjal iżolanti u wajers biswit.

3. L-ispeċifikazzjonijiet tad-disinn tal-PCB għal inċiżjoni bi preċiżjoni għolja għandhom jitjiebu. Ikkunsidra li tispeċifika żball tal-wisa ‘tal-linja totali ta’ +/- 0.0007 pulzieri, timmaniġġja t-taqsimiet baxxi u trasversali tal-forom tal-wajers u tispeċifika l-kundizzjonijiet tal-kisi tal-ħajt tal-ġenb tal-wajers. Il-ġestjoni ġenerali tal-ġeometrija tal-wajers (wajers) u l-uċuħ tal-kisi hija importanti biex jiġu indirizzati l-effetti tal-ġilda relatati mal-frekwenzi tal-majkrowejv u biex jiġu implimentati dawn l-ispeċifikazzjonijiet.

4. Hemm induttanza tal-vit f’wajers li jisporġu ‘l barra. Evita li tuża komponenti biċ-ċomb. Għal ambjenti ta ‘frekwenza għolja, l-aħjar huwa li tuża komponenti mmuntati fuq il-wiċċ.

5. Għal sinjal minn toqob, evita li tuża l-proċess PTH fuq il-pjanċa sensittiva, minħabba li dan il-proċess jista ‘jikkawża induttanza taċ-ċomb fit-toqba li tgħaddi.

6. Ipprovdi saffi tal-art abbundanti. Toqob iffurmati jintużaw biex jgħaqqdu dawn is-saffi ta ‘l-ert biex jipprevjenu kampi elettromanjetiċi 3d milli jaffettwaw il-bord taċ-ċirkwit.

7. Biex tagħżel nikil mhux elettroliżi jew proċess ta ‘kisi tad-deheb ta’ immersjoni, tużax metodu ta ‘kisi HASL. Dan il-wiċċ electroplated jipprovdi effett tal-ġilda aħjar għal kurrenti ta ‘frekwenza għolja (Figura 2). Barra minn hekk, dan il-kisi li jista ‘jiġi ssaldjat ħafna jeħtieġ inqas ċomb, u jgħin biex jitnaqqas it-tniġġis ambjentali.

8. Saff ta ‘reżistenza għall-istann jista’ jipprevjeni li l-pejst tal-istann ma jgħaddix. Madankollu, minħabba l-inċertezza tal-ħxuna u l-prestazzjoni tal-insulazzjoni mhux magħrufa, li tkopri l-wiċċ kollu tal-pjanċa b’materjal ta ‘reżistenza għall-istann iwassal għal bidla kbira fl-enerġija elettromanjetika fid-disinn tal-mikrostrip. Ġeneralment, diga tal-istann tintuża bħala saff ta ‘reżistenza għall-istann.

Jekk m’intix familjari ma ‘dawn il-metodi, ikkonsulta inġinier tad-disinn b’esperjenza li ħadem fuq bordijiet taċ-ċirkwiti tal-majkrowejv għall-militar. Tista ‘wkoll tiddiskuti magħhom x’firxa ta’ prezzijiet tista ‘taffordja. Pereżempju, huwa iktar ekonomiku li tuża disinn mikrostrip koplanari appoġġjat mir-ram minn disinn ta ‘strixxa. Iddiskuti dan magħhom biex ikollok idea aħjar. Inġiniera tajbin jistgħu ma jkunux imdorrijin jaħsbu dwar l-ispiża, iżda l-parir tagħhom jista ‘jkun ta’ għajnuna. Se jkun xogħol fit-tul li jħarreġ inġiniera żgħażagħ li mhumiex familjari mal-effetti RF u m’għandhomx esperjenza fit-trattament tal-effetti RF.

Barra minn hekk, jistgħu jiġu adottati soluzzjonijiet oħra, bħat-titjib tal-mudell tal-kompjuter biex ikunu jistgħu jimmaniġġjaw l-effetti RF.

PCB interkonnessjoni ma ‘apparat estern

Issa nistgħu nassumu li solvejna l-problemi kollha tal-immaniġġjar tas-sinjali fuq il-bord u fuq l-interkonnessjonijiet ta ‘komponenti diskreti. Allura kif issolvi l-problema tad-dħul / ħruġ tas-sinjal mill-bord taċ-ċirkwit għall-wajer li jgħaqqad l-apparat remot? Trompeter Electronics, innovatur fit-teknoloġija tal-kejbil koassjali, qed jaħdem fuq din il-problema u għamel xi progress importanti (Figura 3). Ukoll, agħti ħarsa lejn il-kamp elettromanjetiku muri fil-Figura 4 hawn taħt. F’dan il-każ, aħna nimmaniġġjaw il-konverżjoni minn mikrostrip għal kejbil koassjali. Fil-kejbils koassjali, is-saffi ta ‘l-art huma minsuġa f’ċrieki u spazjati b’mod uniformi. Fil-mikrobelt, is-saff ta ‘l-ert huwa taħt il-linja attiva. Dan jintroduċi ċerti effetti tat-tarf li jeħtieġ li jinftiehmu, jiġu mbassra, u kkunsidrati fil-ħin tad-disinn. Naturalment, din in-nuqqas ta ‘tlaqqigħ tista’ twassal ukoll għal telf ta ‘wara u trid tkun minimizzata biex tevita l-ħsejjes u l-interferenza tas-sinjal.

Il-ġestjoni tal-problema ta ‘impedenza interna mhix problema ta’ disinn li tista ‘tiġi injorata. L-impedenza tibda fil-wiċċ taċ-ċirkwit bord, tgħaddi minn ġonta tal-istann għall-ġonta, u tintemm fil-kejbil koassjali. Minħabba li l-impedenza tvarja skont il-frekwenza, iktar ma tkun għolja l-frekwenza, iktar tkun diffiċli l-immaniġġjar tal-impedenza. Il-problema li jintużaw frekwenzi ogħla biex jittrasmettu sinjali fuq broadband tidher li hija l-problema ewlenija tad-disinn.

Dan id-dokument jiġbor fil-qosor

It-teknoloġija tal-pjattaforma tal-PCB teħtieġ titjib kontinwu biex tissodisfa r-rekwiżiti tad-disinjaturi tal-IC. Il-ġestjoni tas-sinjal Hf fid-disinn tal-PCB u l-ġestjoni tad-dħul / ħruġ tas-sinjal fuq il-bord tal-PCB jeħtieġu titjib kontinwu. Tkun xi tkun l-innovazzjoni eċċitanti li ġejja, naħseb li l-wisa ‘tal-banda se tkun dejjem iktar għolja, u l-użu ta’ sinjali ta ‘frekwenza għolja se jkun prerekwiżit għal dak it-tkabbir.