Дизајн visokofrekventni PCB је компликован процес и многи фактори могу директно утицати на радне перформансе високофреквентног кола. Дизајн високофреквентних кола и ожичење су веома важни за цео дизајн. Следећих десет савета за дизајн ПЦБ кола високе фреквенције се посебно препоручују:

1. Ожичење вишеслојне плоче

Високофреквентна кола имају тенденцију да имају високу интеграцију и велику густину ожичења. Употреба вишеслојних плоча није неопходна само за ожичење, већ и ефикасно средство за смањење сметњи. У фази ПЦБ Лаиоут-а, разуман избор величине штампане плоче са одређеним бројем слојева може у потпуности искористити средњи слој за постављање штита, боље реализовати најближе уземљење и ефикасно смањити паразитску индуктивност и скратити сигнал дужина преноса, уз задржавање велике. Све ове методе су корисне за поузданост високофреквентних кола, као што је смањење амплитуде унакрсних сметњи сигнала. Неки подаци показују да када се користи исти материјал, бука четворослојне плоче је за 20 дБ нижа него код двостране плоче. Међутим, постоји и проблем. Што је већи број полуслојева ПЦБ-а, то је сложенији процес производње и већи је јединични трошак. Ово захтева од нас да изаберемо ПЦБ плоче са одговарајућим бројем слојева приликом извођења ПЦБ Лаиоут-а. Разумно планирање распореда компоненти и коришћење исправних правила ожичења да бисте довршили дизајн.

2. Што се мање олово савија између пинова електронских уређаја велике брзине, то боље

Водећа жица ожичења високофреквентног кола најбоље је усвојити пуну праву линију, коју треба окренути. Може се окренути изломљеном линијом од 45 степени или кружним луком. Овај захтев се користи само за побољшање чврстоће причвршћивања бакарне фолије у нискофреквентним колима, док је у високофреквентним колима овај захтев испуњен. Један захтев може смањити екстерну емисију и међусобну спрегу високофреквентних сигнала.

3. Што је краћи вод између пинова уређаја високофреквентног кола, то боље

Интензитет зрачења сигнала је пропорционалан дужини трага сигналне линије. Што је дужи високофреквентни сигнални вод, лакше га је повезати са компонентама које су му близу. Због тога, за сат сигнала, кристални осцилатор, ДДР подаци, ЛВДС линије, УСБ линије, ХДМИ линије и друге високофреквентне сигналне линије морају бити што је могуће краће.

4. Што се мање оловни слој наизменично мења између пинова уређаја високофреквентног кола, то боље

Такозвани „што је мања промена међуслојних водова, то боље“ значи да што се мање пропусних спојева (Виа) користи у процесу повезивања компоненти, то боље. Према страни, један виас може донети око 0.5пФ дистрибуирани капацитет, а смањење броја вијаова може значајно повећати брзину и смањити могућност грешака у подацима.

5. Обратите пажњу на „преслушавање“ које уводи сигнална линија у блиској паралелној рути

Ожичење високофреквентних кола треба да обрати пажњу на „преслушавање“ које је уведено блиским паралелним усмеравањем сигналних линија. Преслушавање се односи на феномен спајања између сигналних линија које нису директно повезане. Пошто се високофреквентни сигнали преносе у облику електромагнетних таласа дуж далековода, сигнална линија ће деловати као антена, а енергија електромагнетног поља ће се емитовати око далековода. Нежељени шумни сигнали настају због међусобног спрега електромагнетних поља између сигнала. Зове се преслушавање (Цроссталк). Параметри слоја ПЦБ-а, размак сигналних линија, електричне карактеристике погонског и пријемног краја, и метода завршетка сигналне линије, сви имају одређени утицај на преслушавање. Због тога, да би се смањило преслушавање високофреквентних сигнала, потребно је да урадите следеће што је више могуће приликом ожичења:

Ако простор за ожичење дозвољава, уметање жице за уземљење или уземљења између две жице са озбиљнијим преслушавањем може играти улогу у изолацији и смањењу преслушавања. Када постоји временски променљиво електромагнетно поље у простору који окружује сигналну линију, ако се паралелна дистрибуција не може избећи, велика површина „земља“ може се распоредити на супротној страни паралелне сигналне линије како би се у великој мери смањиле сметње.

Под претпоставком да простор за ожичење дозвољава, повећајте размак између суседних сигналних линија, смањите паралелну дужину сигналних линија и покушајте да линија сата буде окомита на кључну сигналну линију уместо паралелна. Ако је паралелно ожичење у истом слоју готово неизбежно, у два суседна слоја, правци ожичења морају бити управни један на други.

У дигиталним колима, уобичајени тактни сигнали су сигнали са брзим променама ивица, који имају високе спољне преслушавања. Због тога, у дизајну, линија такта треба да буде окружена линијом уземљења и пробушити више рупа за уземљење да би се смањио дистрибуирани капацитет, чиме би се смањило преслушавање. За високофреквентне сигналне сатове, покушајте да користите нисконапонске диференцијалне тактне сигнале и умотајте режим уземљења, и обратите пажњу на интегритет уземљења пакета.

Неискоришћени улазни терминал не треба да буде суспендован, већ уземљен или повезан са напајањем (напајање је такође уземљено у петљи високофреквентног сигнала), јер суспендовани вод може бити еквивалентан антени за пренос, а уземљење може да инхибира емисија. Пракса је доказала да коришћење ове методе за уклањање преслушавања понекад може дати тренутне резултате.

6. Додајте кондензатор за раздвајање високе фреквенције на пин за напајање блока интегрисаног кола

Високофреквентни кондензатор за раздвајање се додаје на пин за напајање сваког блока интегрисаног кола у близини. Повећањем високофреквентног кондензатора за раздвајање пина за напајање може се ефикасно сузбити сметње високофреквентних хармоника на пину напајања.

7. Изолујте жицу за уземљење високофреквентног дигиталног сигнала и кабла за уземљење аналогног сигнала

Када је аналогна жица за уземљење, дигитална жица за уземљење итд. повезана на јавну жицу за уземљење, користите високофреквентне магнетне перле за пригушивање за повезивање или директно изоловање и одабир одговарајућег места за међусобно повезивање у једној тачки. Потенцијал уземљења жице за уземљење високофреквентног дигиталног сигнала је генерално недоследан. Често постоји одређена разлика напона између ова два директно. Штавише, жица за уземљење високофреквентног дигиталног сигнала често садржи веома богате хармонијске компоненте високофреквентног сигнала. Када су жица за уземљење дигиталног сигнала и жица за уземљење аналогног сигнала директно повезане, хармоници високофреквентног сигнала ће ометати аналогни сигнал кроз спојницу жице за уземљење. Због тога, под нормалним околностима, жица за уземљење високофреквентног дигиталног сигнала и жица за уземљење аналогног сигнала треба да буду изоловане, а метода међусобног повезивања у једној тачки се може користити на погодном месту, или метода високе- може се користити интерконекција магнетних перли на пригушници фреквенције.

8. Избегавајте петље настале ожичењем

Све врсте високофреквентних трагова сигнала не би требало да формирају петљу што је више могуће. Ако је то неизбежно, површина петље треба да буде што је могуће мања.

9. Мора осигурати добро усклађивање импедансе сигнала

У процесу преноса сигнала, када се импеданса не поклапа, сигнал ће се рефлектовати у каналу за пренос, а рефлексија ће проузроковати да синтетисани сигнал формира прекорачење, узрокујући флуктуацију сигнала близу логичког прага.

Основни начин да се елиминише рефлексија је добро ускладити импедансу сигнала преноса. Пошто је већа разлика између импедансе оптерећења и карактеристичне импедансе далековода, то је већа рефлексија, па карактеристичну импедансу далековода за пренос сигнала треба учинити једнаком импеданси оптерећења што је више могуће. У исто време, имајте на уму да далековод на штампаној плочи не може имати нагле промене или углове, и покушајте да одржите импедансу сваке тачке далековода континуираном, иначе ће доћи до рефлексије између различитих делова далековода. Ово захтева да се током брзог ожичења ПЦБ-а морају поштовати следећа правила ожичења:

Правила УСБ ожичења. Захтева диференцијално усмеравање УСБ сигнала, ширина линије је 10 мил, размак између линија је 6 мил, а размак уземљења и сигналних линија је 6 мил.

Правила ХДМИ ожичења. Потребно је диференцијално усмеравање ХДМИ сигнала, ширина линије је 10 мил, размак између линија је 6 мил, а размак између свака два сета пара ХДМИ диференцијалних сигнала прелази 20 мил.

Правила ожичења ЛВДС. Захтева диференцијално рутирање ЛВДС сигнала, ширина линије је 7 мил, размак између линија је 6 мил, сврха је контрола диференцијалне импедансе сигнала ХДМИ на 100+-15% ома

Правила ДДР ожичења. ДДР1 трагови захтевају да сигнали не пролазе кроз рупе што је више могуће, сигналне линије су једнаке ширине, а линије су подједнако распоређене. Трагови морају задовољити 2В принцип да би се смањило преслушавање између сигнала. За уређаје велике брзине ДДР2 и више, такође су потребни подаци високе фреквенције. Линије су једнаке по дужини како би се осигурало подударање импедансе сигнала.

10. Гарантовати интегритет преноса

Одржавајте интегритет преноса сигнала и спречите „феномен одбијања од земље“ узрокован цепањем земље.