The interconnect of คณะกรรมการวงจรพิมพ์ ระบบประกอบด้วยบอร์ดแบบชิปต่อวงจร การเชื่อมต่อภายใน PCB และการเชื่อมต่อระหว่าง PCB และอุปกรณ์ภายนอก 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.

มีสัญญาณว่าแผงวงจรพิมพ์ถูกออกแบบให้มีความถี่เพิ่มขึ้น 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.

วิธีการออกแบบทางวิศวกรรม RF จะต้องสามารถจัดการกับผลกระทบของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แรงกว่าซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะสร้างขึ้นที่ความถี่สูง สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้สามารถกระตุ้นสัญญาณบนสายสัญญาณหรือสาย PCB ที่อยู่ติดกัน ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนที่ไม่ต้องการ (สัญญาณรบกวนและสัญญาณรบกวนทั้งหมด) และส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของระบบ 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. สัญญาณสะท้อนใด ๆ จะทำให้คุณภาพของสัญญาณลดลงโดยพื้นฐานแล้วเนื่องจากรูปร่างของสัญญาณอินพุตเปลี่ยนไป

แม้ว่าระบบดิจิทัลจะทนทานต่อข้อผิดพลาดได้มากเพราะจัดการกับสัญญาณ 1 และ 0 เท่านั้น แต่ฮาร์โมนิกที่สร้างขึ้นเมื่อพัลส์เพิ่มขึ้นที่ความเร็วสูงทำให้สัญญาณอ่อนลงที่ความถี่สูง แม้ว่าการแก้ไขข้อผิดพลาดในการส่งต่อสามารถขจัดผลกระทบด้านลบบางส่วนได้ แต่แบนด์วิดท์ของระบบบางส่วนถูกใช้เพื่อส่งข้อมูลซ้ำซ้อน ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง ทางออกที่ดีกว่าคือการมีผล RF ที่ช่วยแทนที่จะเบี่ยงเบนจากความสมบูรณ์ของสัญญาณ ขอแนะนำให้การสูญเสียผลตอบแทนทั้งหมดที่ความถี่สูงสุดของระบบดิจิทัล (โดยปกติเป็นจุดข้อมูลที่ไม่ดี) อยู่ที่ -25dB เทียบเท่ากับ VSWR ที่ 1.1

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. For RFPCB, high-speed signals sometimes limit the miniaturization of PCB designs. ในปัจจุบัน วิธีการหลักในการแก้ปัญหาการตัดขวางคือการจัดการการเชื่อมต่อภาคพื้นดิน ดำเนินการระยะห่างระหว่างสายไฟ และลดค่าเหนี่ยวนำตะกั่ว วิธีหลักในการลดการสูญเสียกลับคือการจับคู่อิมพีแดนซ์ วิธีนี้รวมถึงการจัดการวัสดุฉนวนอย่างมีประสิทธิภาพและการแยกสายสัญญาณที่ใช้งานและสายกราวด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างสถานะของสายสัญญาณและกราวด์

เนื่องจากการเชื่อมต่อระหว่างกันเป็นจุดอ่อนที่สุดในวงจร ในการออกแบบ RF คุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของจุดเชื่อมต่อระหว่างกันเป็นปัญหาหลักที่ต้องเผชิญกับการออกแบบทางวิศวกรรม ควรมีการตรวจสอบจุดเชื่อมต่อแต่ละจุดและแก้ไขปัญหาที่มีอยู่ การเชื่อมต่อระหว่างแผงวงจรประกอบด้วยการเชื่อมต่อระหว่างแผงวงจรกับชิป การเชื่อมต่อระหว่าง PCB และการเชื่อมต่อสัญญาณอินพุต/เอาต์พุตระหว่าง PCB และอุปกรณ์ภายนอก

I. การเชื่อมต่อระหว่างชิปและบอร์ด PCB

ไม่ว่าโซลูชันนี้จะได้ผลหรือไม่ก็ตาม ผู้เข้าร่วมเห็นได้ชัดเจนว่าเทคโนโลยีการออกแบบ IC นั้นล้ำหน้ากว่าเทคโนโลยีการออกแบบ PCB สำหรับการใช้งาน hf มาก

การเชื่อมต่อระหว่าง PCB

เทคนิคและวิธีการสำหรับการออกแบบ hf PCB มีดังนี้:

1. มุมของสายส่งควรใช้มุม 45 องศาเพื่อลดการสูญเสียการส่งคืน (รูปที่ 1);

2 ค่าคงที่ของฉนวนตามระดับของแผงวงจรฉนวนประสิทธิภาพสูงที่ควบคุมอย่างเข้มงวด This method is beneficial for effective management of electromagnetic field between insulating material and adjacent wiring.

3. ควรปรับปรุงข้อกำหนดการออกแบบ PCB สำหรับการแกะสลักที่มีความแม่นยำสูง พิจารณาระบุข้อผิดพลาดความกว้างของเส้นรวมที่ +/-0.0007 นิ้ว จัดการส่วนใต้และส่วนตัดขวางของรูปร่างสายไฟ และระบุเงื่อนไขการชุบผนังด้านข้างของสายไฟ 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. มีการเหนี่ยวนำแทปในลีดที่ยื่นออกมา หลีกเลี่ยงการใช้ส่วนประกอบที่มีลีด สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความถี่สูง ควรใช้ส่วนประกอบที่ติดตั้งบนพื้นผิว

5. สำหรับสัญญาณผ่านรู หลีกเลี่ยงการใช้กระบวนการ PTH บนเพลตที่ละเอียดอ่อน เนื่องจากกระบวนการนี้อาจทำให้เกิดการเหนี่ยวนำตะกั่วที่รูทะลุ 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. จัดให้มีชั้นดินที่อุดมสมบูรณ์ Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. ในการเลือกการชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าหรือกระบวนการชุบทองแบบจุ่ม อย่าใช้วิธีชุบ HASL This electroplated surface provides a better skin effect for high-frequency currents (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. อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความไม่แน่นอนของความหนาและประสิทธิภาพของฉนวนที่ไม่รู้จัก การครอบคลุมพื้นผิวแผ่นทั้งหมดด้วยวัสดุต้านทานการบัดกรีจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในการออกแบบไมโครสตริป Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

หากคุณไม่คุ้นเคยกับวิธีการเหล่านี้ ให้ปรึกษาวิศวกรออกแบบผู้มีประสบการณ์ซึ่งเคยทำงานเกี่ยวกับแผงวงจรไมโครเวฟสำหรับกองทัพบก You can also discuss with them what price range you can afford. ตัวอย่างเช่น การใช้การออกแบบไมโครสตริปแบบ Coplanar ที่มีทองแดงเป็นทองแดงจะประหยัดกว่าการออกแบบแบบสตริปไลน์ และคุณสามารถปรึกษาเรื่องนี้กับพวกเขาเพื่อรับคำแนะนำที่ดีกว่า วิศวกรที่ดีอาจไม่คุ้นเคยกับการคิดเรื่องต้นทุน แต่คำแนะนำของพวกเขาอาจช่วยได้มากทีเดียว จะเป็นงานระยะยาวในการฝึกอบรมวิศวกรรุ่นใหม่ที่ไม่คุ้นเคยกับเอฟเฟกต์ RF และไม่มีประสบการณ์ในการจัดการกับเอฟเฟกต์ RF

นอกจากนี้ยังสามารถนำโซลูชันอื่นๆ มาใช้ เช่น การปรับปรุงโมเดลคอมพิวเตอร์ให้สามารถรองรับเอฟเฟค RF ได้

เชื่อมต่อ PCB กับอุปกรณ์ภายนอก

ตอนนี้เราสามารถสรุปได้ว่าเราได้แก้ไขปัญหาการจัดการสัญญาณทั้งหมดบนบอร์ดและในการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบที่ไม่ต่อเนื่อง คุณจะแก้ปัญหาสัญญาณอินพุต/เอาต์พุตจากแผงวงจรไปยังสายที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ระยะไกลได้อย่างไร? TrompeterElectronics ซึ่งเป็นผู้คิดค้นเทคโนโลยีสายโคแอกเซียลกำลังแก้ไขปัญหานี้และมีความคืบหน้าที่สำคัญ (รูปที่ 3) Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. ในกรณีนี้ เราจัดการการแปลงจากไมโครสตริปเป็นสายโคแอกเชียล ในสายโคแอกเชียล ชั้นกราวด์จะประสานกันเป็นวงแหวนและเว้นระยะห่างเท่าๆ กัน ในไมโครเบลท์ ชั้นกราวด์จะอยู่ใต้เส้นแอคทีฟ ซึ่งจะแนะนำเอฟเฟกต์ขอบบางอย่างที่ต้องเข้าใจ คาดการณ์ และพิจารณาในเวลาออกแบบ แน่นอนว่าความไม่ตรงกันนี้อาจนำไปสู่แบ็คลอสได้ และต้องลดให้น้อยที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนและสัญญาณรบกวน

การจัดการปัญหาอิมพีแดนซ์ภายในไม่ใช่ปัญหาการออกแบบที่มองข้ามไม่ได้ The impedance starts at the surface of the circuit board, passes through a solder joint to the joint, and ends at the coaxial cable. เนื่องจากอิมพีแดนซ์แตกต่างกันไปตามความถี่ ยิ่งความถี่สูง การจัดการอิมพีแดนซ์ก็จะยิ่งยากขึ้น The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.