Tecnología de PCB - Diseño de PCB de radiofrecuencia

El diseño de materiales de PCB de radiofrecuencia tiene regulaciones estrictas sobre el ancho de los rastros de señal de radiofrecuencia. En el momento del diseño, es necesario calcular y simular estrictamente la resistencia de los rastros en los puntos de frecuencia correspondientes en función del grosor y la constante dieléctrica del PCB para asegurarse de que es de 50 Ohm (el estándar catv es de 75 ohm). Sin embargo, no todos necesitan una coincidencia estricta de resistencia. En algunos casos, el pequeño desajuste de resistencia puede no ser un gran problema (por ejemplo, 40 a 60 ohm); Incluso si su simulación de la placa de circuito se basa en la situación ideal, cuando realmente se entrega a la fábrica de PCB para su producción, el proceso utilizado por el fabricante hará que la resistencia real de la placa de circuito esté a miles de kilómetros de los resultados de la simulación. Por lo tanto, para el problema de la coincidencia de resistencia de los PCB de radiofrecuencia de señal pequeña, mi sugerencia es: paso 1: comunicarse adecuadamente con la fábrica de PCB para obtener el rango de ancho de rastro de 50 Ohm de la placa con el grosor y el número de capas correspondientes; Paso 2: seleccione el ancho adecuado dentro de este rango de ancho y aplicarlo uniformemente a todas las líneas de señal RF de 50 ohm; Paso 3: cuando el PCB se entrega a la producción, todas las líneas que indican este ancho en el guión coinciden con una resistencia de 50 ohms. En este punto, No es necesario señalar muchas líneas que requieren emparejamiento de Resistencia (para los fabricantes de pcb, crearán una barra de resistencia en forma de imposición en la extensión de PCB que diseñó y luego la dejarán en la fábrica. al probar la resistencia de la pista de muestra del ancho correspondiente en la barra de resistencia, se determina aproximadamente la resistencia de la pista del mismo ancho en la placa. finalmente, la barra de Resistencia es cortada y reciclada por la fábrica de pcb, y No será visto por usted). Y diferentes frecuencias, impedancias representadas por líneas del mismo ancho

Esto será ligeramente diferente, pero la diferencia suele estar dentro del 10%. Por supuesto, también puede escribir un guión de configuración de resistencia muy complejo, para que la fábrica de cartón ajuste el ancho de la pista que funciona en diferentes frecuencias de acuerdo con el proceso, para que la resistencia se establezca estrictamente en 50 ohms, y luego pida a la fábrica de PCB que ajuste cada cable. Esto dará lugar a un crecimiento exponencial de los costos y una mayor tasa de desecho. Además, después de la instalación del pcb, debido a la distribución de la soldadura y el propio componente de radiofrecuencia, todavía se producirá una desviación de resistencia. Esta situación es extremadamente rara, ya que incluso para los instrumentos de prueba y medición de radiofrecuencia de precisión, los errores causados por un ligero desajuste de la resistencia de rastreo de las pequeñas señales de radiofrecuencia (dentro del 5%) pueden corregirse fácilmente a través del software; Para las máquinas de telecomunicaciones, relativamente ásperas, ni siquiera necesitas preocuparte por la diferencia del 5%. Pero quiero enfatizar que la resistencia de los rastros de radiofrecuencia es muy sensible para las partes LNA (amplificador de bajo ruido) y pa (amplificador de potencia) de los circuitos de radiofrecuencia, pero afortunadamente, tanto los circuitos LNA como los circuitos pa, la frecuencia de los rastros debe ser la misma y el número de cables es pequeño (la entrada y la salida no superan los dos nodos). En este momento, recomiendo que en ocasiones sensibles, LNA y pa se produzcan por separado, utilizando placas de PCB especiales de radiofrecuencia de alta calidad (rogers / Arlon / taconics) con una distribución uniforme de constantes dieléctrico. No se utilizan máscaras de soldadura en el cable de señal rf. Se llama aceite verde) para evitar la deriva de la resistencia causada por la máscara de soldadura; Y se requiere que los fabricantes de placas de PCB proporcionen informes de prueba de resistencia. Debido a que la Potencia de señal de la parte de entrada del circuito LNA en sí ya es muy pequeña (por debajo de - 150dbm), la pérdida de inserción causada por el desajuste de resistencia reduce aún más la valiosa intensidad de la señal; Para los circuitos pa, debido a que funciona a una potencia muy alta, la pérdida de inserción causada por el desajuste de resistencia consume mucha energía (por el contrario, la pérdida de inserción es la misma que 1db: 10dbm, la atenuación de la señal es de 9dbm, la atenuación de 50dbm es de 49dbm, la diferencia en el consumo de energía, oh, este último puede producir calor de 20w) en algunas PA con una potencia superior a kilovatio, La pérdida de inserción de 1db puede traer el efecto de salpicaduras de llama.

Para aquellos que utilizan ads, hfss y otras herramientas analógicas en el PCB para lograr circuitos de MICROSTRIP de radiofrecuencia analógicos generados, especialmente aquellos acopladores direccionales, filtros (filtros de banda estrecha pa), resonadores de MICROSTRIP (por ejemplo, estás diseñando vco), redes de emparejamiento de resistencia, etc., debes tener una buena comunicación con la fábrica de pcb, Y se utilizan láminas con especificaciones estrictas, como el grosor y la constante dieléctrica consistentes con las especificaciones utilizadas en la simulación. La mejor solución es encontrar un agente para comprar la placa correspondiente de la placa de PCB de microondas y luego confiar a la fábrica de PCB para su procesamiento.

En los circuitos de radiofrecuencia, a menudo utilizamos osciladores de cristal como estándar de frecuencia. El Oscilador de cristal puede ser tcxo, ocxo o un Oscilador de cristal ordinario. Para tales circuitos de osciladores de cristal, deben mantenerse alejados de la parte digital y utilizar un sistema especial de alimentación de bajo ruido. Más importante aún, la frecuencia del Oscilador de cristal puede flotar a medida que cambia la temperatura ambiente. Para tcxo y ocxo, esto seguirá ocurriendo, pero en menor medida. En particular, los productos de osciladores de cristal encapsulados pequeños son muy sensibles a la temperatura ambiente. Para este caso, podemos agregar una tapa metálica al circuito de osciladores de cristal (no toque directamente el paquete de osciladores de cristal) para reducir los cambios repentinos en la temperatura ambiente y causar la deriva de frecuencia de los osciladores de cristal. Por supuesto, esto conducirá a un aumento de escala y costos.