Je! Athari za RF zinawezaje kupunguzwa vyema katika muundo wa unganisho la PCB?

The interconnect of printed mzunguko bodi mfumo ni pamoja na bodi ya chip-to-circuit, unganisho ndani ya PCB na unganisho kati ya PCB na vifaa vya nje. 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

Kuna ishara kwamba bodi za mzunguko zilizochapishwa zinatengenezwa na mzunguko unaozidi. 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.

Njia za muundo wa uhandisi wa RF lazima ziweze kushughulikia athari zenye nguvu za uwanja wa umeme ambao kawaida hutengenezwa kwa masafa ya juu. Sehemu hizi za umeme zinaweza kusababisha ishara kwenye mistari ya ishara ya karibu au mistari ya PCB, na kusababisha msalaba usiofaa (kuingiliwa na kelele jumla) na kuathiri utendaji wa mfumo. 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. Ishara yoyote iliyoonyeshwa itashusha ubora wa ishara kwa sababu umbo la ishara ya pembejeo hubadilika.

Ingawa mifumo ya dijiti inavumilia makosa sana kwa sababu hushughulika tu na ishara 1 na 0, sauti zinazozalishwa wakati mapigo yanapanda kwa kasi kubwa husababisha ishara kuwa dhaifu katika masafa ya juu. Ingawa marekebisho ya makosa ya mbele yanaweza kuondoa athari zingine mbaya, sehemu ya upelekaji wa mfumo hutumiwa kupitisha data isiyo na maana, na kusababisha uharibifu wa utendaji. Suluhisho bora ni kuwa na athari za RF ambazo husaidia badala ya kupunguza uadilifu wa ishara. Inashauriwa kuwa upotezaji wa jumla wa kurudi kwa masafa ya juu zaidi ya mfumo wa dijiti (kawaida kiwango duni cha data) iwe -25dB, sawa na VSWR ya 1.1.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. Kwa RFPCB, ishara za mwendo wa kasi wakati mwingine hupunguza utaftaji miniaturization wa miundo ya PCB. Kwa sasa, njia kuu ya kutatua shida ya kuvuka ni kutekeleza usimamizi wa unganisho la ardhi, kufanya nafasi kati ya wiring na kupunguza inductance ya risasi. Njia kuu ya kupunguza upotezaji wa kurudi ni kulinganisha impedance. Njia hii ni pamoja na usimamizi mzuri wa vifaa vya kuhami na kutengwa kwa mistari ya ishara inayotumika na laini za ardhini, haswa kati ya hali ya laini ya ishara na ardhi.

Kwa sababu unganisho ni kiunganishi dhaifu katika mnyororo wa mzunguko, katika muundo wa RF, mali ya elektroniki ya sehemu ya unganisho ndio shida kuu inayokabili muundo wa uhandisi, kila sehemu ya unganisho inapaswa kuchunguzwa na shida zilizopo zitatuliwe. Uunganisho wa bodi ya mzunguko ni pamoja na unganisho la bodi ya chip-kwa-mzunguko, unganisho la PCB na unganisho la kuingiza / kuingiza ishara kati ya PCB na vifaa vya nje.

Uunganisho kati ya chip na bodi ya PCB

Ikiwa suluhisho hili linafanya kazi au la, ilikuwa wazi kwa waliohudhuria kuwa teknolojia ya muundo wa IC iko mbele zaidi ya teknolojia ya muundo wa PCB kwa matumizi ya hf.

Unganisho la PCB

Mbinu na mbinu za muundo wa hf PCB ni kama ifuatavyo:

1. Angle ya 45 ° inapaswa kutumika kwa kona ya laini ya usambazaji ili kupunguza upotezaji wa kurudi (MFANO. 1);

2 insulation thamani ya mara kwa mara kulingana na kiwango cha bodi ya mzunguko ya kudhibiti madhubuti ya utendaji. Njia hii ni muhimu kwa usimamizi mzuri wa uwanja wa umeme kati ya vifaa vya kuhami na wiring iliyo karibu.

3. PCB specifikationer design kwa etching high usahihi inapaswa kuboreshwa. Fikiria kubainisha hitilafu ya upana wa laini ya inchi +/- 0.0007, kudhibiti sehemu za chini na za msalaba za maumbo ya wiring na kubainisha hali ya upakiaji wa ukuta wa upande. 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. Kuna inductance ya bomba katika risasi zinazoongoza. Epuka kutumia vifaa vyenye risasi. Kwa mazingira ya mzunguko wa juu, ni bora kutumia vifaa vilivyowekwa juu ya uso.

5. Kwa ishara kupitia mashimo, epuka kutumia mchakato wa PTH kwenye bamba nyeti, kwani mchakato huu unaweza kusababisha inductance kwenye shimo. 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. Kutoa tabaka nyingi za ardhi. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7.Kuchagua mipako ya nikeli isiyo ya electrolysis au mchakato wa kuzamisha dhahabu, usitumie njia ya kuweka HASL. Uso huu uliochaguliwa hutoa athari bora ya ngozi kwa mikondo ya masafa ya juu (Kielelezo 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. Walakini, kwa sababu ya kutokuwa na uhakika wa unene na utendaji usiojulikana wa kufunika, kufunika uso wote wa sahani na nyenzo ya upinzani wa solder itasababisha mabadiliko makubwa katika nishati ya umeme katika muundo wa microstrip. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Ikiwa hujui mazoea haya, wasiliana na mhandisi wa ubunifu aliyefanya kazi kwenye bodi za mzunguko wa microwave kwa jeshi. You can also discuss with them what price range you can afford. Kwa mfano, ni zaidi ya kiuchumi kutumia muundo wa microstrip unaoungwa mkono na shaba kuliko muundo wa laini, na unaweza kujadili hii nao kupata ushauri bora. Wahandisi wazuri hawawezi kutumiwa kufikiria juu ya gharama, lakini ushauri wao unaweza kusaidia sana. Itakuwa kazi ya muda mrefu kufundisha wahandisi wachanga ambao hawajui athari za RF na hawana uzoefu wa kushughulika na athari za RF.

Kwa kuongezea, suluhisho zingine zinaweza kupitishwa, kama vile kuboresha muundo wa kompyuta kuweza kushughulikia athari za RF.

Unganisho la PCB na vifaa vya nje

Sasa tunaweza kudhani kuwa tumetatua shida zote za usimamizi wa ishara kwenye ubao na kwenye unganisho la vifaa vyenye tofauti. Kwa hivyo unawezaje kutatua shida ya kuingiza / kutoa ishara kutoka kwa bodi ya mzunguko hadi waya inayounganisha kifaa cha mbali? TrompeterElectronics, mzushi katika teknolojia ya kexial cable, inafanya kazi kwa shida hii na imefanya maendeleo muhimu (takwimu 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. Katika kesi hii, tunasimamia ubadilishaji kutoka kwa microstrip hadi kebo ya coaxial. Katika nyaya za coaxial, tabaka za ardhi zimeingiliana kwenye pete na kwa usawa. Katika microbelts, safu ya kutuliza iko chini ya laini inayotumika. Hii inaleta athari zingine za makali ambazo zinahitaji kueleweka, kutabiriwa, na kuzingatiwa wakati wa kubuni. Kwa kweli, mismatch hii pia inaweza kusababisha kurudi nyuma na lazima ipunguzwe ili kuzuia kelele na kuingiliwa kwa ishara.

Usimamizi wa shida ya impedance ya ndani sio shida ya muundo ambayo inaweza kupuuzwa. Impedans huanza juu ya uso wa bodi ya mzunguko, hupita kwenye kiunga cha solder kwa pamoja, na kuishia kwa kebo ya coaxial. Kwa sababu impedance inatofautiana na masafa, kadiri mzunguko unavyozidi kuongezeka, usimamizi wa impedance ni mgumu zaidi. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.