The interconnect of tiskano vezje sistem vključuje vezje na vezje, medsebojno povezavo znotraj tiskanega vezja in medsebojno povezavo med tiskanim vezjem in zunanjimi napravami. 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.

Obstajajo znaki, da se tiskana vezja načrtujejo vse pogosteje. 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.

Metode projektiranja RF inženiringa morajo biti sposobne obvladati močnejše učinke elektromagnetnega polja, ki običajno nastanejo pri višjih frekvencah. Ta elektromagnetna polja lahko povzročijo signale na sosednjih signalnih vodih ali vodilih PCB, kar povzroči neželene preslušavanja (motnje in celoten šum) in škodi delovanju sistema. 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. Vsak odsevni signal bo bistveno poslabšal kakovost signala, ker se spremeni oblika vhodnega signala.

Čeprav so digitalni sistemi zelo odporni na napake, ker obravnavajo samo signale 1 in 0, harmoniki, ki nastanejo pri impulzu pri visoki hitrosti, povzročijo, da je signal pri višjih frekvencah šibkejši. Čeprav lahko s popravkom napak naprej odpravimo nekatere negativne učinke, se del pasovne širine sistema uporablja za prenos odvečnih podatkov, kar povzroči poslabšanje zmogljivosti. Boljša rešitev je, da RF učinki pomagajo in ne škodijo integriteti signala. Priporoča se, da je skupna izguba povratka pri najvišji frekvenci digitalnega sistema (običajno slaba podatkovna točka) -25dB, kar ustreza VSWR 1.1.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. Trenutno je glavna metoda za reševanje problema presečišča izvajanje upravljanja ozemljitvenih povezav, izvedba razmika med ožičenjem in zmanjšanje induktivnosti kabla. Glavni način za zmanjšanje izgube pri vračanju je ujemanje impedance. Ta metoda vključuje učinkovito upravljanje izolacijskih materialov in izolacijo aktivnih signalnih vodov in ozemljitvenih vodov, zlasti med stanjem signalne linije in maso.

Ker je medsebojna povezava najšibkejši člen v verigi vezja, so pri RF načrtovanju elektromagnetne lastnosti točke medsebojne povezave glavni problem, s katerim se sooča inženirska zasnova, je treba vsako točko medsebojne povezave raziskati in rešiti obstoječe težave. Medsebojna povezava vezja vključuje medsebojno povezavo vezja z vezjem, medsebojno povezavo PCB in vhodno/izhodno povezavo signala med tiskanim vezjem in zunanjimi napravami.

I. Povezava med čipom in ploščo PCB

Ne glede na to, ali ta rešitev deluje ali ne, je bilo udeležencem jasno, da je tehnologija oblikovanja IC daleč pred tehnologijo oblikovanja PCB za visokofrekvenčne aplikacije.

PCB medsebojna povezava

Tehnike in metode za oblikovanje hf PCB so naslednje:

1. Za zmanjšanje povratnih izgub je treba uporabiti kot 45 ° za kot daljnovoda (slika 1);

2 konstantna vrednost izolacije glede na raven strogo nadzorovanega visokozmogljivega izolacijskega vezja. Ta metoda je koristna za učinkovito upravljanje elektromagnetnega polja med izolacijskim materialom in sosednjimi napeljavami.

3. Treba je izboljšati specifikacije oblikovanja tiskanih vezij za visoko natančno jedkanje. Razmislite o določitvi skupne napake širine črte +/- 0.0007 palcev, obvladovanju podrezov in prerezov oblik ožičenja ter določitvi pogojev obloge stranske stene ožičenja. 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. V štrlečih vodih je induktivnost pipe. Izogibajte se uporabi komponent s kabli. Za visokofrekvenčna okolja je najbolje uporabiti površinsko nameščene komponente.

5. Za signal skozi luknje se izogibajte uporabi postopka PTH na občutljivi plošči, saj lahko ta postopek povzroči induktivnost svinca v skoznji luknji. 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. Zagotovite obilne talne plasti. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. Za postopek neelektrolize ponikljanja ali potopnega pozlačevanja ne uporabljajte metode HASL prevleke. Ta galvanizirana površina zagotavlja boljši učinek kože pri visokofrekvenčnih tokovih (slika 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. Zaradi negotovosti glede debeline in neznanih lastnosti izolacije pa bo pokrivanje celotne površine plošče z materialom za odpornost na spajkanje povzročilo veliko spremembo elektromagnetne energije pri oblikovanju mikrotrakov. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Če teh metod ne poznate, se posvetujte z izkušenim inženirjem, ki je delal na mikrovalovnih vezjih za vojsko. You can also discuss with them what price range you can afford. Na primer, bolj ekonomično je uporabiti mikroplastni dizajn Coplanar z bakreno podlago kot pa stripline, o tem pa se lahko pogovorite z njimi, da dobite boljši nasvet. Dobri inženirji morda niso navajeni razmišljati o stroških, vendar so njihovi nasveti lahko zelo koristni. Dolgoročno delo bo usposabljanje mladih inženirjev, ki ne poznajo učinkov RF in nimajo izkušenj pri obravnavi učinkov RF.

Poleg tega se lahko sprejmejo tudi druge rešitve, na primer izboljšanje računalniškega modela, da lahko obvlada učinke RF.

PCB medsebojno povežite z zunanjimi napravami

Zdaj lahko domnevamo, da smo rešili vse težave z upravljanjem signalov na plošči in medsebojnih povezavah diskretnih komponent. Kako torej rešiti problem vhoda/izhoda signala od vezja do žice, ki povezuje oddaljeno napravo? TrompeterElectronics, inovator v tehnologiji koaksialnih kablov, se ukvarja s tem problemom in je dosegel pomemben napredek (slika 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. V tem primeru upravljamo s pretvorbo iz mikrotrakastega v koaksialni kabel. V koaksialnih kablih so ozemljitvene plasti prepletene v obročih in enakomerno razporejene. V mikro pasovih je ozemljitvena plast pod aktivno črto. To uvaja nekatere robne učinke, ki jih je treba razumeti, predvideti in upoštevati v času načrtovanja. Seveda lahko to neskladje povzroči tudi izgubo in ga je treba zmanjšati, da se izognemo motnjam in motnjam signala.

Obvladovanje problema notranje impedance ni projektni problem, ki ga je mogoče prezreti. The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. Ker se impedanca spreminja s frekvenco, višja kot je frekvenca, težje je upravljanje impedance. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.