Technique RF - Méthodes non conventionnelles pour DIY High Frequency Circuit Board

Les cartes PCB sont absolument essentielles pour les produits fabriqués en masse. Même les amateurs, avec un peu de pratique, peuvent produire des circuits presque parfaits et reproductibles. En outre, une carte de circuit imprimé avec un bon plan de masse est très importante pour les circuits haute fréquence fonctionnant à des fréquences supérieures à quelques mégahertz. Le plan de masse est une couche de cuivre de grande surface qui sert de boucle à faible inductance entre les composants du circuit et l'alimentation électrique. Il peut empêcher la capacité parasite de suivre le signal haute fréquence pour former du bruit. Si vous n'avez pas de plan de masse, vous ne vous attendez pas à ce que les circuits haute fréquence fabriqués à partir de plaques à pain fonctionnent bien, même s'ils fonctionnent correctement. Mais l'utilisation d'une carte de circuit imprimé pour la fabrication rapide de circuits présente des inconvénients par rapport à la vitesse et à la simplicité de la fabrication de circuits avec une carte à pain. Vous pouvez faire votre propre carte de circuit imprimé très rapidement, tant que vous ne vous souciez pas de la saleté et des taches sur vos vêtements et que vous êtes prêt à percer les trous vous - même. Vous pouvez également envoyer votre propre disposition de carte de circuit imprimé aux fabricants pour qu'ils le fassent pour vous, mais cela prend au moins quelques jours et coûte très cher.

J'ai donc commencé à me demander s'il existait une alternative viable à la fabrication de cartes à haute fréquence faciles à détecter et à modifier. Dans cet article, je n'ai montré qu'un seul de ces concepts clés; Les stratégies et méthodes suivantes seront publiées sur le site Web de l'IEEE Spectrum au cours des prochaines semaines. Il faut dire qu’il n’y a pas de contenu original ici: j’ai juste utilisé quelques astuces oubliées depuis des décennies. Je ne m'attendais pas à ce qu'ils soient très efficaces à une époque où ils fonctionnent jusqu'à gigahertz et les composants montés en surface. En général, cette méthode nécessite d'abord une carte de circuit standard avec une feuille de cuivre non traitée, généralement une carte de circuit en résine fr - 4. Au lieu de graver les bobines, connectez les composants avec des fils électriques, laissant un plus grand plan de masse. J'ai fait un "circuit générateur de peigne" comme une démonstration. Un circuit générateur d'ondes en peigne peut produire un ensemble d'harmoniques avec une large gamme de fréquences et des frontières claires. La fréquence que je fais peut atteindre 1 gigahertz. C'est un module très utile dans les systèmes à micro - ondes. Le cœur du générateur est un circuit intégré 74hc00 contenant 4 portes logiques NAND. Le signal généré par le générateur monté en surface à 25 MHz générera deux signaux carrés légèrement retardés après avoir traversé deux portes NAND en série. Ces signaux entrent dans la dernière porte non - et, produisant des impulsions étroites qui forment un spectre harmonique. Pour faire le circuit, j'ai divisé la couche de cuivre en deux morceaux, avec l'intention d'utiliser une zone plus petite sur le dessus comme rail d'alimentation de 5 volts, le reste formant un plan de masse. Pour isoler les deux zones, j'ai dépouillé trois feuilles de cuivre rectangulaires minces pour servir de bordure aux rails d'alimentation. Marquez d'abord les lignes parallèles à l'aide d'un tiroir; Enfin, chauffer la Feuille de cuivre entre les lignes parallèles avec un fer à souder et éplucher chaque morceau de cuivre avec une pince à épiler. La carte est généralement un plan de masse sans via, alors comment installer un circuit intégré? Pliez la broche de terre du circuit intégré vers l'arrière pour qu'elle touche la surface, puis placez la broche de terre en place et soudez - la au plan de masse. Pliez les autres broches de sorte qu'elles soient parallèles à la carte, puis soudez les broches directement sur ces broches. Étant donné que le circuit intégré ressemble à un bogue avec les jambes écartées, cette méthode est parfois appelée méthode de « bogue mort». Cette méthode présente l'avantage de faciliter l'accès aux points de connexion et de faciliter le soudage des assemblages montés en surface par rapport à l'utilisation d'une carte de circuit imprimé classique. De plus, il y a une zone sur le plan de masse qui facilite la connexion au radiateur du régulateur de puissance du générateur d'ondes en peigne. La découpe et le dénudage successifs de la bande à partir du revêtement de cuivre peuvent former une zone d'isolation au milieu de la plaque, servant de point de connexion entre les assemblages d'Inserts montés en surface ou traversants. La capacité entre cette zone isolée et le sol est très faible. Un autre avantage de cette méthode de montage est qu'il est facile de vérifier si le circuit haute fréquence fonctionne bien comme prévu. Un analyseur de spectre avec une sonde résistive de 500 ohms, tel que le Tektronix p6056, convient parfaitement à ce type de circuit. Il vous suffit de mettre à la terre la sonde blindée près du nœud du circuit de test. Après avoir connecté le blindage de terre de la sonde à la broche pogo supérieure de la couche de protection de terre sur la carte, je peux être mis à la terre quelle que soit la broche détectée par la sonde à côté de celle - ci. (si vous ne trouvez pas p6056 ou une sonde similaire, vous pouvez en faire un vous - même: Connectez une résistance de 450 ohms en série avec un câble coaxial de 50 ohms, mais n'oubliez pas d'utiliser la borne de 50 ohms du côté de l'analyseur). Les cartes faites avec ces méthodes ne sont pas toujours belles, mais j'ai obtenu de bons résultats lorsque j'ai utilisé ces techniques pour faire des cartes à haute fréquence micro - ondes. Vous pouvez me suivre en ligne pour en savoir plus sur les méthodes à plat et les compétences que mes partenaires et moi utilisons dans la fabrication de circuits haute fréquence.