Segondè frekans PCB konsepsyon: Faktè ki afekte pèfòmans siyal RF
Avèk ogmantasyon entènèt teknoloji bagay sa yo, li vin pi plis ak plis komen pou pwodwi elektwonik yo pote fonksyon kominikasyon san fil, ak teknoloji kominikasyon san fil depann sou sikwi RF sou PCB pou reyalize. Malerezman, menm konsèpteur pkb, pou sikwi RF yo tou souvan entèdi, paske li pote gwo defi konsepsyon ak mande pou konsepsyon pwofesyonèl ak zouti analiz simulation. Poutèt sa, pou anpil ane, pati RF nan PCB la te fèt pa konsèpteur endepandan ki gen ekspètiz konsepsyon RF.
Enjenyè konsepsyon sikwi RF a te deplase soti nan 18 Arts masyal, apre yon operasyon feròs, ki fèt Layout sikwi RF anba a, ak ekspòte fòma DXF nan Layout PCB pou kopye. Li pa fre?
Apre konsepsyon PCB syèj lyon enpòte dosye sikwi RF fòma DXF, li te jwenn ke tras la gen tou de ang dwat ak kwen byen file. Mwen te panse tèt mwen, emmm, frekans radyo sa a se dlo reyèl, ak salè a pi wo pase travay ak kapital, kidonk li pa nesesè pou fè pou evite chanfrein byen file ak tranzisyon arc. Konprann, Lè sa a, re-optimize routage a nan pati a sikwi RF
rezilta ...
Yo nan lòd pou fè pou evite enkonpreyansyon nan tan kap vini an, bakteri yo frekans radyo rele bakteri yo Layout apre jwenn nan travay, fèmen pòt la ak manch lan gid kèk pwen ki gen rapò nan konsepsyon PCB frekans radyo.
Dapre teyori sikwi frekans radyo, lè longèdonn siyal la transmèt sou liy koneksyon siyal la ka konpare ak gwosè jewometrik eleman sikwi disrè a, pad pad frekans radyo IC PIN lan, liy transmisyon siyal frekans radyo a sou PCB a, aparèy la frekans radyo pasif, Vias e menm baz kwiv yo se faktè enpòtan ki seryezman afekte pèfòmans nan siyal RF.
Liy Microstrip se yon chwa ideyal pou transmisyon siyal frekans segondè sou PCB. Sòf si distans la koneksyon ant IC ak antèn trè kout, tanpri itilize kab kowaksyal oswa liy transmisyon ak matche enpedans karakteristik. Sou tablo sikwi enprime a, li pi bon pou itilize yon liy transmisyon mikrostrip ak estrikti ki montre nan figi ki anba a.
Liy transmisyon microstrip la gen ladan yon tras metal fiks-lajè (kondiktè) ak yon zòn tè dirèkteman anba a (kouch adjasan). Pou egzanp, tras sou kouch 1 (metal tèt) mande pou yon zòn tè solid sou kouch 2. Lajè tras la, epesè kouch dyelèktrik la, ak kalite dyelèktrik la detèmine enpedans karakteristik la (anjeneral 50Ω oswa 75Ω).
Natirèlman, nan adisyon a liy lan microstrip, gen tou yon liy transmisyon komen se liy lan teren, jan yo montre nan figi ki anba a
Stripline a gen ladan tras fiks-lajè sou kouch enteryè a, ak baz tè pi wo a ak anba li. Kondiktè a ka chita nan mitan zòn tè a oswa gen yon sèten konpanse. Metòd sa a apwopriye pou routaj enteryè frekans radyo a.
Depi stripline tou apwopriye pou rout RF, poukisa Lao Wu di ke liy mikrostrip se yon chwa ideyal pou transmisyon siyal frekans segondè sou PCB?
Kit li se yon liy microstrip oswa yon stripline, tou de gen pèfòmans ekselan nan transmèt frekans vag milimèt, ak diferans lan manti nan pri fabrikasyon an.
Konpare ak sikwi stripline, sikwi mikrostrip gen mwens etap pwosesis, ak eleman sikwi yo pi fasil pou mete, ak Se poutèt sa pi fasil pou fabrike (pi ba pri fabrikasyon). Konpare ak liy microstrip, liy teren yo ka bay plis izolasyon pou liy sikwi adjasan yo epi sipòte yon Layout eleman dans. Anplis de sa, sikwi stripline yo tou trè apwopriye pou fabrikasyon tablo sikwi multikouch, epi chak kouch ka byen izole.
Pwopriyete elektrik microstrip ak kondiktè stripline yo afekte pa konstan dyelèktrik materyèl izolasyon an ak efè pwoksimite kouch tè a. Liy mikrostrip la gen yon sèl avyon tè, pandan y ap liy lan gen de avyon tè. Pou yon liy microstrip, konstan dyelèktrik efikas ki afekte enpedans kondiktè a se sòm konstan dyelèktrik relatif materyèl izolasyon an ak lè anwo sikwi a (egal a 1). Konstans dyelèktrik efikas liy teren an se sòm konstan dyelèktrik relatif nan substrat anwo ak anba kondiktè a.
Menm jan ak tout sikwi segondè-frekans, kenbe enpedans anba kontwòl se kritik reyalize anplitid ki konsistan ak faz faz pèfòmans elektrik. Enpedans nan kondiktè yo nan de liy yo transmisyon se, pami lòt faktè, yon fonksyon nan lajè a nan kondiktè a, epesè nan kondiktè a, epesè nan substra a posibilite, ak pèrmitivite relatif la oswa dyelèktrik konstan nan substra la. Pou liy teren, li pa gen pwoblèm si distans ki genyen ant kondiktè sant lan ak de avyon tè yo egal, oswa si konstan dyelèktrik izolan ki anwo ak anba kondiktè a se menm (menm bagay la tou se vre pou liy mikrostrip).
Stripline a gen de avyon tè, se konsa liy lan 50Ω (oswa nenpòt ki enpedans bay) nan stripline a se mens pase kondiktè a nan menm enpedans nan liy lan microstrip. Malgre ke fil mens sipòte pi gwo dansite sikwi, fil mens tou mande pou pi sere tolerans fabrikasyon, ak konstan nan Dielectric nan substra a sikwi tout antye dwe trè ki konsistan. Pèt la Dielectric nan yon sèl-te fini (dezekilib) liy lan transmisyon nan liy lan microstrip (defini nan faktè a dissipation nan substra a) se mwens pase sa yo ki nan liy lan teren. Sa a se paske gen kèk liy jaden nan liy lan microstrip yo nan lè a, epi yo ka faktè a dissipation ka inyore.
Natirèlman, pèfòmans nan de liy transmisyon sa yo se aktyèlman prèske menm jan ak pèfòmans nan konpayi asirans lan yo itilize nan fabrike yo-substra a posibilite. Menm jan materyèl PCB yo itilize, tankou FR-4, ka diminye depans, men an menm tan limite pèfòmans li yo. Selon diferan liy microstrip ak aplikasyon liy teren, chwazi materyèl ki pi apwopriye a ap pi byen jwe wòl de liy transmisyon sa yo. avantaj.
Menm jan ak anpil desizyon jeni, chwa pou yo microstrip oswa stripline yo pral peze. Pou egzanp, sikwi stripline gen yon dansite sikwi segondè. Se poutèt sa, anba kondisyon yo frekans menm, yo mande pou plis kouch materyèl, plis tan pwosesis ak depans, ak plis atansyon sou pwosesis detay pase sikwi mikrostrip.
Konpare ak liy mikrostrip komen yo ak liy teren yo, gen yon lòt kalite liy transmisyon frekans radyo ki chita sou baz koplanè, ki bay pi bon izolasyon ant liy frekans radyo adjasan yo ak lòt liy siyal yo. Mwayen sa a gen ladan kondiktè a presegondè ak zòn nan baz sou tou de bò yo ak anba a jan yo montre anba a:
Li rekòmande pou enstale via "kloti" sou tou de bò tè a koplanè waveguide, jan yo montre nan figi ki anba a. Sa a wè tèt bay yon egzanp pou enstale yon ranje nan vias tè nan zòn nan tèt metal tè sou chak bò nan kondiktè a entèmedyè. Kouran bouk la ki te koze sou kouch an tèt la kout sou plan tè ki anba a.
Konpare ak liy mikrostrip la, baz vag koplanè a pa sèlman gen yon avyon tè sou sifas anba a nan mwayen an, men tou, gen avyon tè sou tou de bò liy transmisyon siyal la sou tèt mwayen an, kidonk li gen yon pi gwo tè. zòn nan. Gid vag koplanè a reyalize estabilite nan pèfòmans elektrik lè l sèvi avèk avyon an tè antoure liy lan siyal.
Mòd transmisyon liy mikrostrip yo ak kous koplanè tè a se tou de mòd elektwomayetik kazi-transverse (kazi-TEM). Akòz estrikti a ranfòse baz nan kous la koplanè tè waveguide, D 'li yo se pi konplike nan yon sèten mezi. Konpare ak liy lan mikrostrip, kous la koplanèr tè baz gen karakteristik dispèsyon ki ba. Lè frekans lan monte nan bann vag milimèt la, kous koplanè tè a gen yon pèt radyasyon ki pi ba pase sikwi liy mikrostrip la.
Akòz estrikti a ranfòse baz, kous la koplanèr kouran waveguide gen yon lajè Pleasant efikas ak yon seri pi gwo enpedans pase kous la mikrostrip. Sepandan, estrikti sikwi microstrip la relativman gaya, ak estrikti senp sikwi anba li yo fasil pou travay. Anplis de sa, pèfòmans nan sikwi mikrostrip la pa sansib a faktè pwosesis sikwi, ak pèfòmans sikwi li yo mwens afekte pa diferans lan nan kondiktè / espas grave ak diferans lan nan epesè kondiktè.
Viraj yo byen file nan Layout la sikwi RF yo fèt espesyalman pou konpansasyon liy transmisyon pliye.
Lè liy transmisyon an oblije pliye (chanje direksyon an) akòz kontrent fil elektrik, reyon koube yo itilize a ta dwe omwen 3 fwa lajè kondiktè entèmedyè a. Nan yon lòt sans:
Koube reyon ≥ 3 × (lajè liy).
Sa minimize chanjman enpedans karakteristik kwen an.
Si li enposib reyalize gradyèl koube, liy lan transmisyon ka bese nan ang dwat (ki pa koube), jan yo montre nan figi ki anba a. Sepandan, sa a dwe rekonpanse diminye chanjman an toudenkou nan enpedans ki te koze pa ogmantasyon nan lajè liy lan efikas lokal lè w ap pase nan pwen an koube.
lòt pwodwi nou an:
