Контрактное производство электроники под ключ в Китае
Шэньчжэнь, район Баоань, улица Фуюн, улица Фуцяо, район 3, промышленный парк Лонгхуй 6
9:00 - 18:30, Пн - Сб. (GMT+8)
Инженерная технология
Инженерная технология
Конструкция высокочастотной печатной платы: факторы, влияющие на характеристики радиочастотных сигналов
07-252023
Kim 0 Замечания

Конструкция высокочастотной печатной платы: факторы, влияющие на характеристики радиочастотных сигналов

Конструкция высокочастотной печатной платы: факторы, влияющие на характеристики радиочастотных сигналов

С появлением технологии Интернета вещей электронные продукты все чаще оснащаются функцией беспроводной связи, а технология беспроводной связи полагается на радиочастотную схему на печатной плате. К сожалению, даже проектировщики печатных плат часто избегают ВЧ-схем, потому что они создают огромные проблемы при проектировании и требуют профессиональных инструментов проектирования и моделирования. По этой причине в течение многих лет радиочастотная часть PCBS разрабатывалась независимыми дизайнерами, обладающими опытом проектирования радиочастот.


Инженеры-конструкторы радиочастотных цепей из 18 навыков, жесткая работа, конструкция макета радиочастотной схемы ниже и экспортированный формат DXF в копию макета печатной платы - это хорошо, а не круто криво.


После импорта файла формата DXF радиочастотной схемы я обнаружил, что проводка имеет как прямые углы, так и острые углы. В уме я подумал, эммм, эта радиочастота действительно вода, а зарплата выше, чем рабочая. Я не знаю, как избежать резких фасок перехода дуги, и тогда я заново оптимизировал разводку радиочастотного контура.


Согласно теории радиочастотных цепей, когда длину волны сигнала, передаваемого по линии связи сигнала, можно сравнить с дискретным геометрическим размером элемента схемы, контактная площадка радиочастотной микросхемы, линия передачи радиочастотного сигнала на печатной плате, пассивные радиочастотные устройства, сквозные отверстия и даже заземление медного покрытия — все это важные факторы, серьезно влияющие на характеристики радиочастотного сигнала.


Микрополосковый провод идеально подходит для передачи высокочастотных сигналов на печатных платом, если только IС не подключена к антенне на очень коротком расстоянии, используйте коаксиальный кабель или линию передачи с согласованием волнового сопротивления. На печатной плате лучше всего использовать линию передачи микрополосковой линии со структурой, показанной ниже.


Микрополосковая проводная линия передачи состоит из металлического провода фиксированной ширины (проводника) и заземляющего участка непосредственно под ним (примыкающий слой). Например, проводка на слое 1 (верхний металл) требует сплошного заземления на слое 2. Ширина провода, толщина диэлектрического слоя и тип диэлектрика определяют волновое сопротивление (обычно 50 или 75 Ом).


Конечно, в дополнение к микрополосковой линии другой распространенной линией передачи является ленточная линия, как показано ниже.


Полосовая линия включает в себя фиксированную ширину внутренней линии и участки грунта над и под ней. Проводник может располагаться посередине области заземления или иметь определенное смещение. Этот метод подходит для внутренней радиочастотной проводки.


Поскольку полосовые провода также подходят для радиочастотной проводки, почему мы говорим, что микрополосковые провода идеально подходят для передачи высокочастотных сигналов через PCBS?


Как микрополосковый провод, так и ленточный провод обладают превосходными характеристиками при передаче частот миллиметрового диапазона. Разница заключается в стоимости изготовления.

pcb

По сравнению с полосковыми схемами, микрополосковые схемы имеют меньше этапов обработки, а компоненты схемы легче размещать, что упрощает их изготовление (и удешевляет производство). По сравнению с микрополосковыми линиями, полосковые линии могут обеспечить большую изоляцию для соседних электрических трасс и поддерживать более плотную компоновку компонентов. Кроме того, полосковая схема также очень подходит для изготовления многослойных печатных плат, слои могут быть хорошо изолированы.


На электрические свойства микрополоскового проводника и полоскового проводника влияет диэлектрическая проницаемость изоляционного материала и эффект близости земли. Микрополосковая линия имеет только одно соединение, а ленточная — два. Для микрополосковых проводов эффективная диэлектрическая проницаемость, влияющая на импеданс проводника, представляет собой сумму относительных диэлектрических проницаемостей изоляционного материала и воздуха над цепью (равную 1). Эффективная диэлектрическая проницаемость полосы представляет собой сумму относительных диэлектрических проницаемостей двух подложек над и под проводником.


Для всех высокочастотных цепей контроль импеданса необходим для достижения стабильных электрических характеристик амплитуды и фазовой характеристики. Полное сопротивление проводников двух линий передачи зависит, среди прочего, от ширины проводника, толщины проводника, толщины изолирующей подложки и относительной емкости или диэлектрической проницаемости подложки. Для полосковых линий не имеет значения, равно ли расстояние между центральным проводником и землей или одинакова ли диэлектрическая проницаемость изоляторов над и под проводником (то же самое справедливо и для микрополосковых линий).


Полоска имеет два заземляющих слоя, поэтому линия полоски с сопротивлением 50 Ом (или с любым заданным импедансом) тоньше, чем проводник с таким же импедансом микрополосковой линии. Более тонкие провода поддерживают большую плотность схемы, но более тонкие провода также требуют более жестких производственных допусков и очень постоянной диэлектрической проницаемости подложки по всей цепи. Односторонняя (несимметричная) линия передачи микрополосковой линии имеет меньшие диэлектрические потери (определяемые коэффициентом рассеяния подложки), чем полосковая линия, поскольку часть силовых линий микрополосковой линии находится в воздухе и их коэффициент рассеяния пренебрежимо мал.


Конечно, свойства двух линий передачи в действительности примерно такие же, как у изолирующей подложки, на которой они сделаны. Точно так же, как используемые материалы для печатных плат, такие как FR-4, могут снизить затраты, но также ограничить производительность, выбор наиболее подходящего материала для различных микрополосковых и ленточных приложений может лучше использовать преимущества обоих типов линий передачи.


Как и во многих инженерных решениях, существует компромисс между микрополосковым и ленточным. Например, схемы с полосковыми проводами имеют более высокую плотность схем и, следовательно, требуют большего количества слоев материала, большего времени и затрат на обработку, а также большего внимания к деталям, чем схемы с микрополосковыми проводами на той же частоте.


В отличие от обычных микрополосковых и полосковых линий, другим типом ВЧ линии передачи является наземный копланарный волновод, который обеспечивает лучшую изоляцию между соседними RF линиями и между другими сигнальными линиями. Эта среда включает в себя промежуточный проводник и участки заземления с обеих сторон и снизу, как показано ниже:


По обеим сторонам заземленного копланарного волновода рекомендуется установить сквозные «заборы», как показано на следующем рисунке. На этом виде сверху показан пример установки ряда отверстий заземления в верхней металлической зоне заземления с каждой стороны промежуточного проводника. Ток цепи, вызванный верхним слоем, замыкается на землю ниже.

Достаточно загрузить файлы Gerber, BOM и проектные документы, и команда KINGFORD предоставит полное предложение в течение 24 часов.