Technologie PCB - Conception d'interconnexion de carte PCB pour réduire l'impact RF

Il y a des signes que la conception de circuits imprimés est de plus en plus fréquente. À mesure que le débit de données augmente, la bande passante requise pour la transmission de données pousse également la limite de fréquence du signal à 1 GHz ou plus. Bien que cette technologie de signalisation à haute fréquence dépasse de loin la technologie des ondes millimétriques (30 GHz), elle implique des technologies RF et micro - ondes bas de gamme.

Les méthodes d'ingénierie RF doivent être capables de gérer les effets de champs électromagnétiques puissants qui se produisent généralement dans les bandes de fréquences plus élevées. Ces champs électromagnétiques induisent des signaux sur des lignes de signal ou des lignes de PCB adjacentes, ce qui entraîne une diaphonie gênante (interférences et bruit total) et nuit aux performances du système. Les pertes de retour sont principalement causées par la désadaptation d'impédance, qui affecte le signal en raison de l'augmentation du bruit et des interférences.

Les pertes de rendement élevées ont deux effets négatifs: 1. Le signal réfléchi vers la source du signal augmente le bruit du système, ce qui rend plus difficile pour le récepteur de distinguer le bruit du signal; Comme la forme du signal d'entrée change, tout signal réfléchi diminue radicalement la qualité du signal.

Bien que le système numérique ne traite que les signaux 1 et 0 et ait une bonne tolérance aux pannes, les harmoniques générées lors de la montée des impulsions à grande vitesse provoquent des signaux à basse fréquence. Alors que la technologie de correction d'erreur avant peut éliminer certains des effets négatifs, une partie de la bande passante du système est utilisée pour transmettre des données redondantes, ce qui entraîne une baisse des performances du système. Une meilleure solution serait d'aider l'effet RF plutôt que de compromettre l'intégrité du signal. Il est recommandé que les systèmes numériques aient une perte de retour totale de - 25 DB pour la fréquence la plus élevée (généralement un mauvais point de données), ce qui équivaut à VSWR 1.1.

L'objectif de la conception de PCB est plus petit, plus rapide et moins coûteux. Pour les PCB RF, les signaux à grande vitesse limitent parfois la miniaturisation de la conception du PCB. Actuellement, les principaux moyens de résoudre les problèmes de diaphonie sont de gérer le plan de masse, l'espace entre les câblages et de réduire l'inductance des conducteurs. La principale façon de réduire les pertes de retour est de faire une adaptation d'impédance. Une telle approche consiste à gérer efficacement le matériau isolant et à isoler les lignes de signal actives et les lignes de masse, en particulier lorsque la distance entre les lignes de signal et les lignes de masse est plus grande lors d'un changement d'état.

Étant donné que les points d'interconnexion sont le maillon le plus faible de la chaîne de circuits, les propriétés électromagnétiques des points d'interconnexion sont un problème majeur pour la conception technique dans la conception RF. Chaque point d'interconnexion devrait être examiné et les problèmes existants résolus. L'interconnexion d'un système de carte comprend une puce à carte, une interconnexion de carte PCB et une entrée / sortie de signal entre le PCB et un périphérique externe.

Interconnexion entre la puce et la carte PCB

Fournit Pentium IV avec un grand nombre de points d'interconnexion d'E / s et des puces haute vitesse. En ce qui concerne la puce elle - même, elle est fiable et a une vitesse de traitement allant jusqu'à 1 GHz. Lors du récent symposium sur l'interconnexion GHz, le plus excitant a été la méthode bien connue de traitement du nombre croissant d'E / s et de fréquences. Le problème le plus important de l'interconnexion PCB à puce est la densité d'interconnexion trop élevée, ce qui fait de la structure de base du matériau PCB un facteur limitant la croissance de la densité d'interconnexion. Une solution innovante a été proposée pour envoyer des données à une carte à proximité en utilisant un émetteur sans fil local à l'intérieur de la puce.

Que le programme soit efficace ou non, il est clair pour les participants que dans les applications à haute fréquence, la technologie de conception IC est bien en avance sur la technologie de conception de PCB.