Teknik PCB - Penyambung papan sirkuit cetak tanpa askar

Tenderasi yang luar biasa ialah keperluan lebar bandwidth yang semakin meningkat bagi produk elektronik frekuensi tinggi dan sirkuit transmisi data modern, serta tekanan kuat untuk modul terintegrasi untuk mengurangi kos dan meningkatkan prestasi. Ini bermakna bahawa konektor kabel koaksial tradisional tidak boleh memainkan peran penting dalam komponen skala besar frekuensi tinggi. Namun, penyelesaian sambungan untuk aplikasi ujian dan aplikasi pengukuran memerlukan frekuensi hingga 110 GHz, dan frekuensi yang lebih tinggi diperlukan dalam fase desain. Untuk menyelesaikan masalah ini, papan sirkuit cetak tanpa askar yang meletakkan konektor ketepatan Rosenberger telah dikembangkan.

Jenis pelaksanaan biasa sambungan lekapan permukaan adalah lekapan sudut kanan atau lekapan pinggir. Kedua jenis ini sesuai untuk semua industri komunikasi yang memerlukan kawalan impedance dan prestasi perisai yang baik. Hasil mereka boleh dipercayai, bagus, dan boleh diulang. Namun, kerana ia bergerak ke frekuensi yang sangat tinggi, iaitu, panjang gelombang isyarat yang dihantar adalah sama dengan saiz sambungan, tidak perlu mempertimbangkan struktur resonan sambungan laluan isyarat.

Ini bermakna kawalan berhati-hati resonansi potensi dan radiasi pada antaramuka papan sambungan dan sirkuit adalah kritikal untuk meramalkan prestasi. Panjang gelombang ialah 3mm pada 100GHz dalam vakum, dan resonansi 1/4 panjang gelombang (0.75mm) dan separuh panjang gelombang (1.5mm) mesti dikawal. Kosong dan kosong adalah kecil dibandingkan dengan dimensi ini, dan panjang gelombang dalam media papan sirkuit cetak adalah lebih kecil.

Ketebusan Substrate

Untuk bekerja dalam model, tebal substrat mesti lebih kecil daripada 1/4 panjang gelombang. Mengingat bahan substrat, nisbah lebar garis microstrip kepada tebal substrat adalah konstan. Oleh itu, saiz sirkuit gelombang milimeter tidak sepatutnya melebihi beberapa persepuluh milimeter dan tersambung secara elektrik oleh sond tengah konektor lekap permukaan.

Contoh: Kira parameter S bagi sambungan terpasang-pinggir, seperti yang dipaparkan dalam Figur 1. Figure 1 menunjukkan bahawa prestasi isyarat adalah baik sebelum 25GHz. Namun, resonansi kuat muncul pada 30 GHz. Ini disebabkan oleh struktur resonan parasit, yang disambung dengan garis transmisi melalui ruang antara sambungan dan papan sirkuit cetak. Struktur ini menyerap bahagian utama isyarat, membentuk band yang sempit yang dikurangi dengan sekitar beberapa dBs dalam kehilangan penyisihan, dan pada masa yang sama membentuk punca dalam kehilangan refleksi.

Bahagian utama isyarat radiasi ke ruang bebas, yang mungkin menyebabkan gangguan potensi ke sirkuit sebelah. Diagram medan logaritmi bagi Figur 2 menunjukkan bahawa medan garis resonan melewati ruang tanah. Menempatkan model fizikalnya. Performasinya sama dengan suis panduan gelombang dengan sond isyarat, dan fungsinya sama dengan yang bagi lajur induktan. Di bawah kita akan mempertimbangkan bagaimana untuk menghadapi cabaran ini.

Ciri-ciri teknikal

Figur 3 menggambarkan topologi sambungan yang dipilih. Tanah RF dan tanah lapisan atas disambung melalui banyak vias untuk menjaga papan sirkuit cetak model. Kawasan konektor berada di atas pesawat tanah. Ini membuat pakej sambungan sangat mudah dan mudah untuk direka, dan pada masa yang sama tidak menggairahkan resonansi semasa pertukaran.

Untuk garis jalur, kenalan isyarat jenis "pentip" hanya menghasilkan muatan kapasitatif yang sangat rendah, yang merupakan syarat yang diperlukan untuk refleksi minimum pada frekuensi tinggi. Pesawat tanah tidak memerlukan ruang, jika tidak ia akan membuat rancangan rumit. Apabila pin isyarat dikeluarkan dari permukaan lekap sambungan, apabila sambungan dipasang, kekuatan elastik akan dilaksanakan pad a pad isyarat, menyediakan sambungan yang stabil dan tidak bergetar.

Ciri-ciri

⢢ Sambungan adalah: RPC-2.92 (40GHz) 02K80A-40ML5, RPC-1.85 (70GHz) 08K80A-40ML5 dan RPC-1.00 (110GHz) 01K80A-40ML5⢢ Tiada penyelamatan diperlukan ⢢Preset positioning pins ⢢¢Peranti penyelamatan boleh mengakomodasi julat lebar tebal papan sambil menyediakan sambungan tanah terus-menerus antara permukaan kenalan dan papan sirkuit ⢢Universal, - boleh dipercayai dan digunakan semula Seperti yang dijangka oleh simulasi, hasil ujian mengesahkan prestasi RF yang hebat dari siri sambungan baru sehingga 40GHz, 70GHz dan 110GHz. Kehilangan refleksi dan kehilangan penyisipan bagi tiga produk dipaparkan dalam Figur 4a dan 4b, berdasarkan. Balasan frekuensi mempunyai model sehingga 110GHz. Kehilangan penyisihan adalah 50% kehilangan panduan gelombang koplanar pada papan sirkuit cetak. Kehilangan penyisipan sebenar bagi sambungan agak rendah. Pada substrat yang sama, versi 70GHz dan 110GHz telah diuji. Versi 40GHz direka secara terpisah. Ini menjelaskan kehilangan yang lebih rendah 02K80A-40M pada frekuensi yang lebih rendah. Ini mungkin hanya kerana bentangan papan sirkuit cetak yang berbeza. Balasan TDR bagi sambungan jenis 110GHz dipaparkan dalam Gambar 5. Antaramuka koaksial berada di sebelah kiri. Ini mengesahkan kawalan impedance yang baik sepanjang laluan isyarat. Jenis sambungan ini mempunyai julat luas aplikasi dalam ujian frekuensi ultra-tinggi dan pengukuran, dan ia juga mempunyai julat luas aplikasi dalam kes radiasi minimum yang wajib dan menyambung ke sirkuit sebelah.