PCB 기술 - RF PCB 설계 문제

무선 주파수 PCB 재료를 설계하는 것은 무선 주파수 신호 흔적선의 너비에 대해 엄격한 규정을 가지고 있다.설계할 때 PCB의 두께와 개전 상수에 따라 해당 주파수점에서 흔적선의 임피던스를 엄격히 계산하고 시뮬레이션하여 50옴(CATV 기준 75옴)으로 확보해야 한다.그러나 모든 사람이 엄격한 임피던스 일치를 필요로 하는 것은 아니다.어떤 경우에는 작은 임피던스 미스매치가 큰 문제가 아닐 수 있습니다 (예: 40 ~ 60 옴).회로 기판에 대한 시뮬레이션이 이상적이라고 해도 실제로 PCB 공장에 납품되어 생산될 때 제조업체가 사용하는 공정으로 인해 회로 기판의 실제 임피던스가 시뮬레이션 결과와 천리 차이가 납니다.그러므로 소신호 무선주파수 PCB의 임피던스 일치 문제에 대해 나의 건의는 다음과 같다: 1단계: PCB 공장과 적당히 소통하여 상응하는 두께와 층수의 판의 50옴 흔적선 너비 범위를 획득한다;단계 2: 이 폭 범위 내에서 적절한 폭을 선택하고 모든 50 옴의 RF 신호선에 균일하게 적용합니다.3단계: PCB가 생산에 납품되면 스크립트에서 이 너비의 모든 회선이 50옴 임피던스와 일치하도록 지시한다.그런 점에서임피던스가 일치해야 하는 많은 회선을 지적할 필요가 없다(PCB 제조업체의 경우 설계한 PCB 확장에 임피던스 막대를 조판으로 만들어 공장에 남깁니다. 임피던스 막대에서 해당 너비의 샘플 트랙의 임피던스를 테스트할 때 보드의 동일한 너비 트랙의 임피던스를 대략적으로 결정합니다. 마지막으로 임피던스 막대는 PCB 공장에서 차단되어 회수되고표시되지 않음).및 다른 주파수, 동일한 너비의 선이 표시하는 임피던스

이것은 약간 다를 것이지만 차이는 일반적으로 10% 이내입니다.물론, 당신은 또한 매우 복잡한 임피던스 설정 스크립트를 작성하여 판지 공장이 공정에 따라 서로 다른 주파수에서 작동하는 흔적선의 폭을 미세하게 조정하여 임피던스를 50옴으로 엄격히 설정한 후 PCB 공장에 각 루트선을 조정하도록 요구할 수 있다.이렇게 하면 원가의 대수적 증가와 비교적 큰 폐기율을 초래할 수 있다.또한 PCB를 설치한 후에도 용접 분포와 RF 어셈블리 자체로 인해 임피던스 편차가 발생합니다.이런 경우는 극히 드물다. 정밀한 무선주파수 테스트와 측정 기기에 대해서도 무선주파수 소신호의 흔적선 임피던스 경미한 미스매치 (5% 이내) 로 인한 오차를 소프트웨어로 쉽게 교정할 수 있기 때문이다.상대적으로 거칠게 말하자면, 전신 기계의 경우, 당신은 심지어 5% 의 차이에 관심을 가질 필요가 없다.그러나 무선 주파수 회로의 LNA (저소음 증폭기) 와 PA (출력 증폭기) 부분에 대해 무선 주파수 추적선의 임피던스가 매우 민감하다는 것을 강조하고 싶지만, 다행히도 LNA 회로든 PA 회로든 추적선의 주파수는 같아야 하고 도선의 수도 매우 작아야 한다 (입력과 출력은 두 노드를 넘지 않는다).이 시점에서 민감한 경우 LNA와 PA를 분리하여 제작하고 개전 상수가 균일하게 분포된 고품질 RF 전용 PCB 보드 (Rogers/Arlon/Taconics) 를 사용하는 것을 권장합니다.용접 마스크는 RF 신호선에 사용되지 않습니다.녹색 오일이라고 함) 용접재 마스크로 인한 임피던스 표류를 피합니다.또한 PCB 보드 제조업체에 임피던스 테스트 보고서를 요구합니다.LNA 회로 입력 부분 자체의 신호 출력이 이미 매우 작기 때문에 (-150dBm 미만), 임피던스 부재로 인한 삽입 손실은 귀중한 신호 강도를 더욱 낮춘다;PA 회로의 경우, 그것은 매우 높은 출력에서 작동하기 때문에, 임피던스로 인한 삽입 손실은 대량의 에너지를 소모할 수 있다 (이에 비해 삽입 손실은 1dB: 10dBm와 같고, 신호 감소는 9dBm, 50dBm는 49dBm로 감소한다. 에너지 소모의 차이, 허허, 후자는 20W의 열을 발생시킬 수 있다) 일부 출력이 킬로와트를 넘는 PA에서,1dB의 삽입 손실은 스파크 효과를 가져올 수 있습니다.

PCB에서 ADS, HFSS와 같은 아날로그 도구를 사용하여 아날로그로 생성된 RF 마이크로밴드 회로를 구현하는 사람들, 특히 방향성 결합기, 필터 (PA 협대역 필터), 마이크로밴드 공진기 (예: VCO를 설계하고 있음), 임피던스 일치 네트워크 등은 PCB 공장과 잘 소통해야 합니다.또한 시뮬레이션에서 사용되는 사양명세와 일치하는 엄격한 사양명세 (예: 두께 및 개전 상수) 를 가진 조각을 사용합니다.가장 좋은 솔루션은 마이크로파 PCB 보드의 대리점을 찾아 해당 보드를 구입한 후 PCB 공장에 가공을 의뢰하는 것이다.

무선 주파수 회로에서, 우리는 자주 결정 발진기를 주파수 표준으로 사용한다.이 트랜지스터 발진기는 TCXO, OCXO 또는 일반 트랜지스터 발진기가 될 수 있습니다.이러한 트랜지스터 발진기 회로의 경우 디지털 부분을 멀리하고 특수 저소음 전원 시스템을 사용해야 합니다.더 중요한 것은 크리스털 발진기의 주파수가 환경 온도의 변화에 따라 표류할 수 있다는 것이다.TCXO 및 OCXO의 경우 이러한 상황은 여전히 발생하지만 그 정도는 작습니다.특히 작은 패키지의 트랜지스터 발진기 제품들은 환경 온도에 매우 민감하다.이 경우 우리는 트랜지스터 발진기 회로에 금속 덮개 (트랜지스터 발진기 패키지에 직접 접촉하지 마십시오) 를 추가하여 환경 온도의 갑작스러운 변화를 줄이고 트랜지스터 발진기의 주파수 이동을 초래 할 수 있습니다.물론 이는 규모와 비용의 증가를 초래할 것이다.