The interconnect of друкована плата Система включає в себе мікросхему до друкованої плати, з’єднання між собою в межах друкованої плати та з’єднання між друкованою платою та зовнішніми пристроями. 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.

Є ознаки того, що друковані плати розробляються із збільшенням частоти. 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.

Методи інженерного проектування радіочастот повинні бути здатні обробляти ефекти сильнішого електромагнітного поля, які зазвичай генеруються на більш високих частотах. Ці електромагнітні поля можуть викликати сигнали на сусідніх сигнальних лініях або лініях друкованої плати, викликаючи небажані перехресні перешкоди (перешкоди та загальний шум) та завдаючи шкоди роботі системи. 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. Будь -який відбитий сигнал істотно погіршить якість сигналу, оскільки форма вхідного сигналу змінюється.

Хоча цифрові системи дуже стійкі до відмов, оскільки вони мають справу лише з сигналами 1 і 0, гармоніки, що виникають при підвищенні імпульсу на високій швидкості, спричиняють слабкість сигналу на більш високих частотах. Хоча виправлення помилок уперед може усунути деякі негативні наслідки, частина пропускної здатності системи використовується для передачі надлишкових даних, що призводить до погіршення продуктивності. Кращим рішенням є наявність радіочастотних ефектів, які допомагають, а не погіршують цілісність сигналу. Рекомендується, щоб загальна втрата віддачі на найвищій частоті цифрової системи (зазвичай це погана точка даних) становила -25 дБ, що еквівалентно VSWR 1.1.

PCB design aims to be smaller, faster and less costly. Для RFPCB високошвидкісні сигнали іноді обмежують мініатюризацію конструкцій друкованих плат. В даний час основним методом вирішення проблеми перехрещення є здійснення управління з’єднанням заземлення, проведення відстані між проводками та зменшення індуктивності провідника. Основним методом зменшення втрат повернення є відповідність імпедансу. Цей метод включає ефективне управління ізоляційними матеріалами та ізоляцію активних сигнальних ліній та ліній заземлення, особливо між станом сигнальної лінії та землею.

Оскільки міжмережне з’єднання є найслабшою ланкою ланцюга ланцюга, то в радіочастотному дизайні електромагнітні властивості точки з’єднання є основною проблемою, з якою стикається інженерне проектування, кожну точку з’єднання слід дослідити та вирішити існуючі проблеми. Взаємоз’єднання друкованої плати включає в себе з’єднання мікросхеми з друкованою платою, з’єднання друкованої плати та з’єднання вхід/вихід сигналу між друкованою платою та зовнішніми пристроями.

I. Взаємозв’язок між мікросхемою та платою друкованої плати

Незалежно від того, працює це рішення чи ні, присутнім було зрозуміло, що технологія проектування IC значно випереджає технологію проектування друкованих плат для високочастотних програм.

З’єднання друкованої плати

Нижче наведено такі методи та методи створення високоякісних друкованих плат:

1. Для зменшення зворотних втрат слід використовувати кут 45 ° для кута лінії електропередачі (мал. 1);

2 значення постійної ізоляції відповідно до рівня суворо контрольованої високопродуктивної ізоляційної плати. Цей метод корисний для ефективного управління електромагнітним полем між ізоляційним матеріалом та прилеглою проводкою.

3. Специфікації конструкції друкованої плати для високоточного травлення слід покращити. Подумайте про те, щоб вказати загальну похибку ширини лінії +/- 0.0007 дюймів, керувати підрізом та перетинами форм електропроводки та вказати умови обшивки бічних стінок проводки. 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. У виступаючих проводах є індуктивність відводу. Уникайте використання компонентів з проводами. Для високочастотних середовищ найкраще використовувати компоненти, встановлені на поверхні.

5. Для сигналу через отвори уникайте використання процесу ПТГ на чутливій пластині, оскільки цей процес може спричинити індуктивність свинцю у наскрізному отворі. 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. Забезпечте рясні шари ґрунту. Moulded holes are used to connect these grounding layers to prevent 3d electromagnetic fields from affecting the circuit board.

7. Для вибору методу покриття нікелем без електролізу або занурення в золото, не використовуйте метод покриття HASL. Ця гальванічна поверхня забезпечує кращий шкірний ефект для високочастотних струмів (Малюнок 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. Однак, через невизначеність товщини та невідомі показники ізоляції, покриття всієї поверхні пластини матеріалом для опору припою призведе до значної зміни електромагнітної енергії у конструкції мікросмужок. Generally, solderdam is used as welding resistance layer.

Якщо ви не знайомі з цими методами, зверніться до досвідченого інженера -конструктора, який працював над мікрохвильовими платами для військових. You can also discuss with them what price range you can afford. Наприклад, економічніше використовувати мікросмужкову конструкцію Coplanar на основі міді, ніж конструкцію смугастої смуги, і ви можете обговорити це з ними, щоб отримати кращі поради. Хороші інженери можуть не звикати думати про вартість, але їх поради можуть бути дуже корисними. Навчання молодих інженерів, які не знайомі з радіочастотними ефектами та не мають досвіду боротьби з радіочастотними ефектами, буде тривалою роботою.

Крім того, можуть бути прийняті інші рішення, такі як вдосконалення комп’ютерної моделі, щоб мати можливість обробляти радіочастотні ефекти.

З’єднання друкованої плати із зовнішніми пристроями

Тепер ми можемо припустити, що ми вирішили всі проблеми управління сигналами на платі та на взаємозв’язках дискретних компонентів. Отже, як вирішити проблему з входом/виходом сигналу від друкованої плати до дроту, що з’єднує віддалений пристрій? TrompeterElectronics, новатор у технології коаксіального кабелю, працює над цією проблемою і досягла певного важливого прогресу (малюнок 3). Also, take a look at the electromagnetic field shown in Figure 4 below. У цьому випадку ми керуємо перетворенням з мікросмугового в коаксіальний кабель. У коаксіальних кабелях шари заземлення переплітаються кільцями і розташовуються рівномірно. У мікропоясах шар заземлення знаходиться нижче активної лінії. Це вводить певні крайові ефекти, які потрібно зрозуміти, передбачити та врахувати під час розробки. Звісно, ​​це невідповідність також може призвести до втрат і має бути мінімізовано, щоб уникнути шуму та перешкод сигналу.

Управління проблемою внутрішнього імпедансу не є проблемою проектування, яку можна ігнорувати. Імпеданс починається з поверхні друкованої плати, проходить через паяльне з’єднання до з’єднання і закінчується у коаксіального кабелю. Оскільки опір змінюється в залежності від частоти, чим вище частота, тим складніше керувати імпедансом. The problem of using higher frequencies to transmit signals over broadband appears to be the main design problem.