Tecnología de PCB - Método básico para minimizar el efecto RF en el diseño de la interconexión de PCB

Interconexión de redes Placa de circuito El sistema incluye chips y Placa de circuito, Interconexión interna Placa de circuito impreso Board, Y Placa de circuito impreso Y equipo externo. En Diseño de radiofrecuencia, Las características electromagnéticas de los puntos de interconexión son uno de los principales problemas en el diseño de ingeniería.. En este trabajo se introducen varias técnicas de diseño de tres tipos de interconexiones.. El contenido se refiere al método de instalación del equipo, Aislamiento del cableado y medidas para reducir la Inductancia del plomo. Espera un minuto..

En la actualidad, hay indicios de que la frecuencia del diseño de la placa de circuito impreso es cada vez mayor. A medida que aumenta la velocidad de los datos, el ancho de banda necesario para la transmisión de datos aumenta el límite superior de frecuencia de la señal a 1 GHz o más. Aunque esta tecnología de señales de alta frecuencia va mucho más allá de la tecnología de ondas milimétricas (3.0 GHz), también implica la tecnología de radiofrecuencia y microondas de gama baja.

El método de diseño de ingeniería de radiofrecuencia debe ser capAz de lidiar con los fuertes efectos electromagnéticos que normalmente se producen en la Sección de alta frecuencia. Estos campos electromagnéticos inducen señales en líneas de señal adyacentes o Placa de circuito impreso, provocando conversaciones cruzadas desagradables (interferencia y ruido total) y dañando el rendimiento del sistema. La pérdida de eco es causada principalmente por el desajuste de impedancia, que tiene la misma influencia en la señal que el ruido aditivo y la interferencia.

La Alta pérdida de eco tiene dos efectos negativos: 1. La señal reflejada en la fuente de señal aumentará el ruido del sistema, lo que hace más difícil para el receptor distinguir el ruido de la señal; 2.. Cualquier señal reflejada reducirá sustancialmente la calidad de la señal, ya que la forma de la señal de entrada ha cambiado.

Aunque el sistema digital sólo procesa las señales 1 y 0 y tiene una buena tolerancia a fallos, los armónicos generados por el aumento del pulso de alta velocidad causarán una mayor frecuencia y una señal más débil. Aunque la corrección de errores hacia adelante puede eliminar algunos efectos negativos, parte del ancho de banda del sistema se utiliza para transmitir datos redundantes, lo que conduce a la degradación del rendimiento del sistema. Una mejor solución es permitir que el efecto RF ayude en lugar de debilitar la integridad de la señal. Se sugiere que la pérdida total de eco del sistema digital a la frecuencia más alta (generalmente un punto de datos defectuoso) sea de - 25 DB, equivalente a 1.1 vswr.

Objetivo Diseño de Placa de circuito impreso Más pequeño, Costes más rápidos y más bajos. RFPlaca de circuito impreso, Las señales de alta velocidad a veces limitan Diseño de Placa de circuito impreso. En la actualidad, El método principal para resolver el problema de la conversación cruzada es gestionar el plano de la tierra, Espacio entre cables para reducir la Inductancia de plomo.

(capacidad de investigación). El método principal para reducir la pérdida de eco es la correspondencia de impedancia. El método incluye la gestión eficaz del material aislante y el aislamiento de la línea de señal activa y la línea de tierra, especialmente el aislamiento entre la línea de señal y la línea de tierra con estado de transición.

Porque el punto de interconexión es el eslabón más débil de la cadena de circuitos, En Diseño de radiofrecuencia, Las características electromagnéticas de los puntos de interconexión son los principales problemas en el diseño de Ingeniería. Cada punto de interconexión debe investigarse y resolverse.. Interconexión de redes Placa de circuito El sistema incluye tres tipos de interconexiones: chip a Placa de circuito, Interconexión interna Placa de circuito impreso Board, Entrada de señal/Salida entre Placa de circuito impreso Y equipo externo.

Interconexión de chips y Placa de circuito impreso

Pentium IV y chips de alta velocidad que contienen un gran número de puntos de interconexión de entrada / salida están disponibles. En cuanto al chip, su rendimiento es fiable y la velocidad de procesamiento ha alcanzado 1 GHz. En el último seminario de interconexión de GHz (Lista de paletasw.az.ww.com), lo más emocionante es que los métodos para hacer frente al aumento del número y la frecuencia de E / s son bien conocidos. El principal problema de la interconexión entre el chip y el Placa de circuito impreso es que la densidad de interconexión es demasiado alta, lo que hará que la estructura básica del material de Placa de circuito impreso se convierta en el factor limitante del crecimiento de la densidad de interconexión. Se propuso una solución innovadora para la transmisión de datos a las placas de circuitos adyacentes utilizando transmisores inalámbricos locales dentro del chip.

Independientemente de su eficacia, los participantes son muy conscientes de que la tecnología de diseño IC está muy por delante de la tecnología de diseño de Placa de circuito impreso en aplicaciones de alta frecuencia.

II,Placa de circuito impreso Board interconnection

The skills and methods for high-frequency Diseño de Placa de circuito impreso Lo siguiente:

1. El ángulo de rotación de la línea de transmisión será de 45° para reducir la pérdida de retorno (figura 1);

2. Cuando se utiliza una placa de circuito aislante de alto rendimiento, su constante de aislamiento está estrictamente controlada por el nivel. Este método es útil para gestionar eficazmente el campo electromagnético entre el material aislante y el cableado adyacente.

3. Mejorar las especificaciones de diseño de Placa de circuito impreso relacionadas con el grabado de alta precisión. Es necesario tener en cuenta que el error total de ancho de línea especificado es de + / - 00007 pulgadas. Se debe administrar el corte inferior y la sección transversal de la forma del conductor y se deben especificar las condiciones de galvanoplastia de las paredes laterales del conductor. La geometría del cableado y la gestión general de la superficie de recubrimiento son importantes para resolver los problemas de los efectos de la piel relacionados con la frecuencia de microondas y para realizar estas especificaciones.

4. El plomo saliente tiene Inductancia de grifo, por lo que evite el uso de componentes con plomo. En ambientes de alta frecuencia, es preferible utilizar componentes montados en superficie.

5. Para la señal a través del agujero, evite el uso del proceso a través del agujero (PTH) en la placa sensible, ya que este proceso causará Inductancia de plomo en el agujero a través. Por ejemplo, cuando se utilizan agujeros a través de una placa de 20 capas para conectar las capas 1 a 3, la Inductancia de plomo afecta las capas 4 a 19.

6.. Proporcionar un rico plano de puesta a tierra. Conecte estos planos de tierra con agujeros moldeados para evitar que los campos electromagnéticos 3D afecten al tablero.

7. No utilice el método hasl para el recubrimiento de níquel sin electrodos o el recubrimiento de oro. Esta superficie galvanizada proporciona un mejor efecto cutáneo para la corriente de alta frecuencia (figura 2). Además, este recubrimiento de alta soldabilidad requiere menos plomo, lo que ayuda a reducir la contaminación ambiental.

8. La máscara de soldadura previene el flujo de pasta de soldadura. Sin embargo, debido a la incertidumbre del espesor y a las propiedades de aislamiento desconocidas, toda la superficie de la placa de Circuito está cubierta con material de soldadura de resistencia, lo que dará lugar a un gran cambio en la energía electromagnética en el diseño de MICROSTRIP. Por lo general, las presas de soldadura se utilizan como máscaras de soldadura.

Si no está familiarizado con estos métodos, consulte a un ingeniero de diseño experimentado que ha trabajado en el diseño de circuitos de microondas militares. También puede discutir con ellos la gama de precios que puede permitirse. Por ejemplo, el diseño coplanar de cobre es más económico que el diseño de la línea de banda. Puedes discutirlo con ellos para obtener mejores consejos. Los buenos ingenieros pueden no estar acostumbrados a pensar en los costos, pero sus sugerencias también son útiles. Ahora, trate de entrenar a jóvenes ingenieros que no están familiarizados con el efecto RF y carecen de experiencia en el manejo del efecto RF. Será un trabajo a largo plazo.

Además, pueden adoptarse otras soluciones, como la mejora del tipo de ordenador para que pueda hacer frente a los efectos de radiofrecuencia.

3., Placa de circuito impreso and external device interconnection

Ahora podemos pensar que hemos resuelto todos los problemas de gestión de señales en el tablero y la interconexión de componentes discretos individuales. ¿Por lo tanto, cómo resolver el problema de entrada / salida de la señal de la placa de circuito al cable conectado al dispositivo remoto? Tronpet Electronics, el innovador de la tecnología de cable coaxial, está trabajando para resolver este problema y ha hecho algunos progresos importantes (figura 3). Además, vea el campo electromagnético mostrado en la figura 4. En este caso, gestionamos la conversión de MICROSTRIP a cable coaxial. En el cable coaxial, las capas de tierra se entrelazan en forma de anillo y se espacian uniformemente. En MICROSTRIP, el plano de puesta a tierra es inferior a la línea activa. Esto introduce algunos efectos de borde que deben ser entendidos, predichos y considerados en el proceso de diseño. Por supuesto, este desajuste también puede conducir a la pérdida de eco, que debe minimizarse para evitar el ruido y la interferencia de la señal.

Gestión del problema de impedancia interna Placa de circuito No es un problem a de diseño insignificante. La impedancia comienza en la superficie Placa de circuito, Luego llegar al conector a través de la Junta de soldadura, Terminar en el cable coaxial. Porque la impedancia varía con la frecuencia, Mayor frecuencia, Cuanto más difícil es la gestión de la Impedancia. El uso de frecuencias más altas para transmitir señales en banda ancha parece ser un problem a importante en el diseño.