Noticias de PCB - El sustrato de PCB es la clave para determinar la estabilidad de la línea de retraso.

El sustrato de PCB es la clave para determinar la estabilidad de la línea de retraso.

En los circuitos pcb, la línea de retraso es un elemento estructural muy útil para ajustar las señales en los circuitos analógicos y digitales. Las principales características de la línea de retraso de alta velocidad de alta frecuencia incluyen ancho de banda de trabajo, tiempo de retraso, pérdida de inserción dentro del ancho de banda de trabajo, pérdida de eco, relación de onda estacionaria, tiempo de subida y estabilidad de retraso. Las líneas de retraso se pueden lograr con diferentes componentes de circuito, como ejes, componentes acústicos a granel, componentes de ondas acústicas de superficie, etc., pero la selección de materiales de PCB tendrá un impacto significativo en el rendimiento final de las líneas de retraso. La uniformidad de la constante de punto medio de todo el PCB y la uniformidad del espesor del PCB afectarán en gran medida la uniformidad del rendimiento y el efecto esperado de la línea de retraso. Muy simple, ya sea una línea de banda o un circuito de microstrip, cuanto mejor sea la consistencia de la constante eléctrica intermedia DK del pcb, mejor será la consistencia del grosor del material y mejor será la estabilidad de la línea de retraso en el pcb.

La función principal de la línea de retraso en el circuito es actuar como medio de transmisión de señal electromagnética. Cuando el medio de transmisión es aire, la velocidad de propagación de la señal electromagnética es igual a la velocidad de la luz de 300000 kilómetros por segundo. Teniendo en cuenta el tamaño del PCB que suelen utilizar los diseñadores, la velocidad de la luz se puede calcular en 11,8 pulgadas / nanosegundos o 300 mm / nanosegundos. Cuando la señal electromagnética se propaga a través de otros medios, como el pcb, la velocidad de propagación de la señal se ralentizará debido a la influencia de las características del material, como la constante dieléctrica del pcb. La constante dieléctrica de todos los materiales del circuito es superior a 1, y cuando las ondas electromagnéticas se propagan en el material del circuito, un coeficiente dieléctrico más alto significa una mayor capacidad de carga y una menor tasa de propagación.

Para los cables de señal en el pcb, la velocidad de propagación de la señal electromagnética es igual a la velocidad de la luz dividida por la raíz cuadrada de la constante dieléctrica. Tanto el vacío como la constante dieléctrica del aire, dk, se consideran 1. Por lo tanto, cuando se utiliza el aire como medio de transmisión, la velocidad de transmisión de la señal electromagnética no cambia. Para los materiales FR - 4 con una constante dieléctrica de 4, cuando la señal electromagnética se propaga en ella, la velocidad de propagación es igual a la velocidad de la luz dividida por la raíz cuadrada de la constante dieléctrica, es decir, dividida por 2. Por lo tanto, la velocidad de propagación de la señal en el material FR - 4 es la mitad de la velocidad de propagación en el aire o en el vacío.

Para las líneas de retraso de MICROSTRIP de radiofrecuencia, el campo electromagnético pasa por la combinación de conductores metálicos y materiales dieléctrico, incluidos los materiales dieléctrico de PCB debajo del conductor del circuito y el aire por encima del circuito. Para las líneas de retraso de banda de radiofrecuencia, el campo electromagnético pasará por el aire por encima del circuito y el material dieléctrico del PCB por debajo del circuito. Esto es especialmente cierto para circuitos multicapa que utilizan agujeros para conectar diferentes capas de circuitos. Las guías de onda coplanares también se utilizan comúnmente en líneas de retraso de microondas de radiofrecuencia, mientras que las diferencias en las características de los materiales de pcb, como el grosor de los materiales dieléctrico y las tolerancia del grosor de los cables de cobre, tendrán un impacto significativo en el rendimiento de las líneas de retraso.

Por supuesto, para materiales de PCB específicos, la tecnología de procesamiento de circuitos y la tecnología de montaje están estrechamente relacionadas con la consistencia del rendimiento de la línea de retraso. Idealmente, incluso si la desviación entre el grosor y la constante dieléctrica del material de PCB es pequeña y la consistencia es buena, las diferencias en las características de los diferentes materiales de PCB se traducirán en diferencias en las propiedades de la línea de retraso. Debido a que el aumento de la capacidad dará lugar a un aumento del tiempo de retraso, se deben minimizar los efectos de mala capacidad causados por factores como los puntos de conexión del circuito. Para garantizar una buena estabilidad del rendimiento eléctrico, la línea de retraso de PCB debe diseñarse con un gran área de plano de tierra.

En el diseño real del Circuito de línea de retraso, la búsqueda de materiales de PCB adecuados debe sopesar una variedad de factores. Desde el punto de vista de las excelentes propiedades, el material de circuito rt 5880 de rogers, representado por shiqiang, se basa en PTFE y se solidifica a través de microfibras de vidrio. El material del circuito rt 5880 tiene una constante dieléctrica polar y una tolerancia muy pequeña, DK es de 2,2 y una tolerancia de 0,02. Al mismo tiempo, su coeficiente de pérdida también es muy pequeño, con una variedad de tamaños y espesores de laminados (hasta 0005 pulgadas de espesor como máximo). Al diseñar la línea de retraso con rt5880, el espesor se puede controlar estrictamente para reducir el impacto en la línea de retraso. Por supuesto, un buen rendimiento a menudo significa un mayor costo. Los materiales de PCB con valores DK bajos y tolerancia DK ultra baja son un poco más caros que otros materiales. Estos materiales se utilizan generalmente en los equipos de circuito más desafiantes, como los equipos electrónicos militares.

Teniendo en cuenta las propiedades y el costo del material, el material ro3003 de Rogers también se basa en PTFE y se mejora a través de cerámica. La constante dieléctrica del ro3003 es de 3,00 y la tolerancia es de 0,04, y su factor de pérdida también es pequeño, lo que facilita el control preciso del espesor para reducir el impacto en el rendimiento de la línea de retraso. Rogers es un material de PCB muy rentable para laminados a líneas de retraso. A 10 ghz, la constante dieléctrica del eje Z del ro4835 es de 3,48 y la tolerancia es de 0,05. Además de ser compatible con el proceso sin plomo, la desviación de espesor del material también es pequeña y se puede procesar con el proceso estándar de material FR - 4 para reducir el costo del producto. Para cumplir con los diferentes requisitos de diseño, el grosor aplicable del material y el grosor de la lámina de cobre tienen una amplia gama, y el grosor más delgado puede ser de 00066 pulgadas.

Para lograr los objetivos de diseño de la línea de retraso, además de la selección de materiales de pcb, hay que tener en cuenta muchos factores. Cada interfaz del Circuito de microondas de radiofrecuencia puede causar un aumento del tiempo de retraso de la línea de retraso. Para las placas de circuito PCB que utilizan conectores concéntricos para la transmisión de señales, la interfaz entre la placa de circuito y el conector introducirá cambios en el tiempo de retraso. Estos puntos de conversión de interfaz o señal deben ser lo más consistentes posible en ambos extremos para reducir los cambios en el tiempo de retraso del circuito. El laminado ro4835 puede proporcionar una tolerancia DK mínima, un control preciso del espesor y un nivel de rendimiento de baja pérdida para cumplir con los requisitos de consistencia del rendimiento de la línea de retraso.