Tecnologia RF - Metodo non convenzionale del circuito ad alta frequenza fai da te

PCB circuit boards are definitely indispensable for mass-produced products. Anche i dilettanti, with a little practice, può rendere quasi perfetto, repeatable circuits. Inoltre, a printed circuit board with a good ground plane is very important for high-frequency circuits that operate at frequencies exceeding several megahertz. Il piano di terra è uno strato di rame di grande area che funge da anello a bassa induttanza tra i componenti del circuito e l'alimentazione elettrica. It can prevent parasitic capacitance from trailing high-frequency signals to form noise. Se manca un piano di terra, you don't expect high-frequency circuits made with breadboards to work well, anche se funzionano correttamente.
But compared with the speed and simplicity of making circuits with breadboards, L'uso di circuiti stampati per realizzare circuiti rapidamente presenta svantaggi. You can make your own printed circuit boards quickly-as long as you don't mind the mess and stains on your clothes, e sono disposti a perforare il proprio. You can also send your own printed circuit board layout to the manufacturer and let them make it for you, ma ci vorranno almeno qualche giorno e il prezzo è molto costoso.

So I began to think about whether there is a viable alternative to make high-frequency circuit boards that are easy to detect and modify. In questo articolo, I only show one of the key concepts; subsequent strategies and methods will be announced on the IEEE Spectrum website in the next few weeks. Va detto che non ci sono contenuti originali qui: ho solo usato alcune tecniche che sono state dimenticate per decenni. I didn't expect them to be very effective in the age of working frequencies of up to gigahertz and surface mount components.
In generale, this method first requires a standard circuit board with untreated copper foil, di solito circuito in resina FR-4. Instead of etching the coil, utilizzare cavi per collegare i componenti, lasciando un piano di terra più grande. I made a "comb generator circuit" as a demonstration.
Il circuito generatore di onde pettinate può generare un insieme di armoniche con un'ampia gamma di frequenze e confini chiari. The frequency I made can reach up to 1 gigahertz. È un modulo molto utile in un sistema a microonde. The core of the generator is a 74HC00 integrated circuit containing 4 NAND logic gates. Il segnale generato dal generatore di montaggio superficiale a 25 MHz genererà due segnali ad onda quadrata leggermente ritardati dopo il passaggio attraverso due cancelli NAND in serie. These signals enter the last NAND gate, produzione di impulsi stretti, forming a harmonic spectrum.
Al fine di rendere il circuito, I divided the copper layer into two pieces, intenzionato a rendere l'area più piccola nella parte superiore servire da guida di alimentazione da 5 volt, and the rest to form a ground plane.
Per isolare le due aree, I peeled off three long and thin rectangular copper foils as the boundary of the power rail. Per prima cosa utilizzare uno scriba per contrassegnare le linee parallele; poi, close the steel ruler to the parallel line mark, and use a cutter to cut through the copper along the steel rule (requires considerable strength, usually several times to cut through). Finalmente, heat the copper foil between the parallel lines with a soldering iron, e sbucciare ogni pezzo di rame con le pinzette.
The circuit board is usually a single ground plane with no through holes, come installare un circuito integrato? Bend the ground pin of the integrated circuit back to make it touch the surface, e quindi posizionare il perno di terra nella posizione corretta e saldarlo al piano di terra. Bend the other pins to make them parallel to the board, e poi saldare direttamente i cavi a questi perni. Since the integrated circuit looks like a bug with its legs stretched out, Questo metodo è talvolta chiamato il metodo "bug morto". Il vantaggio di questo metodo è che è più facile accedere ai punti di connessione che utilizzando un circuito stampato tradizionale, and it is easier to solder surface mount components. Inoltre, there is an area on the ground plane to facilitate connection to the heat sink of the comb wave generator's power regulator.
Il taglio continuo e la rimozione delle strisce dallo strato rivestito di rame può formare un'area isolata al centro della scheda come punto di collegamento tra componenti plug-in per montaggio superficiale o foro passante. The capacitance between this isolated area and the ground is very small.
Un altro vantaggio di questo metodo di installazione è che è facile verificare se il circuito ad alta frequenza funziona effettivamente come progettato. Spectrum analyzers with 500 ohm resistance probes (such as Tektronix P6056) are very suitable for this type of circuit. È sufficiente mettere a terra lo scudo della sonda vicino al nodo del circuito di prova. After connecting the ground shielding layer of the probe to the upper pogo pin of the grounding shielding layer on the board, Posso mettere a terra non importa quale perno la sonda stia rilevando accanto ad esso. (If you can't find a P6056 or similar probe, Si può fare da soli: collegare una resistenza da 450 ohm in serie con un cavo coassiale da 50 ohm, but remember to use a 50 ohm terminal on the analyzer side).
I circuiti stampati prodotti con questi metodi non sono sempre molto belli, but when I use these techniques to make circuiti stampati ad alta frequenza a microonde, Ho ottenuto buoni risultati. You can follow me on the Internet to learn more about the above ground plane methods, così come le competenze che i miei partner ed io abbiamo usato nel processo di realizzazione di circuiti ad alta frequenza.