Teknik PCB - Ralat bentangan PCB frekuensi radio (Rf)

Sejauh ini, microstrip masih struktur garis transmisi yang paling biasa digunakan dalam frekuensi radio dan desain microwave. Namun, kerana kecepatan dan ketepatan rancangan teknologi digital dan hibrid terus meningkat, keadaan semakin semakin semakin semakin semakin semakin semakin semakin semakin.

Kerana untuk pengendalian yang sama, garis microstrip biasanya lebih luas daripada garis strip, dan kerana radiasi yang berkaitan dengan garis microstrip meningkat, ia memerlukan kedua-dua ruang kabel PCB dan jarak yang lebih besar di dekat jejak. Dalam reka RF atau mikrogelombang murni, ini biasanya bukan masalah, tetapi dengan permintaan untuk saiz produk yang lebih kecil dan kemungkinan peningkatan densiti komponen, ia menjadi pilihan yang lebih mudah tersedia.

Struktur

Garis penghantaran string mikro terdiri dari konduktor (biasanya tembaga) dengan lebar W dan tebal t. konduktor dijalurkan pada pesawat tanah yang lebih lebar daripada garis penghantaran sendiri dan dipisahkan oleh dielektrik dengan tebal H. Praktik terbaik adalah memastikan bahawa pesawat rujukan tanah memperluas sekurang-kurangnya 3H pada kedua-dua sisi jejak garis mikro permukaan.

keuntungan

Secara sejarah, keuntungan utama garis microstrip mungkin adalah kemampuan untuk menggunakan hanya dua lapisan papan, sementara semua komponen diletak pada satu sisi. Ini mempermudahkan proses penghasilan dan pemasangan dan merupakan penyelesaian papan sirkuit RF yang paling rendah. Kerana semua sambungan dan komponen berada di permukaan yang sama, tidak perlu guna vias bila membuat sambungan. Selain faktor kos, ini juga ideal, kerana penggunaan botol tidak meningkatkan kapasitas atau induktan.

Adapun impedance yang sama, jejak microstrip biasanya lebih luas daripada jejak garis strip. Oleh itu, kerana toleransi pencetakan dalam penghasilan adalah nilai mutlak, ia lebih mudah untuk mengawal keterangan karakteristik jejak lebih ketat. Oleh itu, jika lebar jejak PCB adalah 20 mils, dan lebar dikurangi dengan 1 mil disebabkan terlalu-etching, maka ini adalah jumlah yang sangat besar dibandingkan dengan lebih-etching 5 juta garis jalur dan mengurangi lebar kepada 4 mils. Perubahan peratus kecil. Contohnya, dalam bahan FR408, jejak microstrip yang 20 mils lebih tinggi dari tanah dan 11.5 mils lebih tinggi, dengan konstan dielektrik 3.8, akan menghasilkan kira-kira 50.8 ohms. Jika jejak ini dikurangkan kepada 19 mils, impedance karakteristik akan sekitar 52.6 ohm, dan impedance karakteristik akan meningkat dengan 3.6%. dalam bahan yang sama, garis strip 5 mil dengan 6 mils mendarat di atas dan bawah akan menghasilkan sekitar 50.35 ohm, tetapi apabila mengurangkan 1 mil kepada 4 mils, impedance karakteristik akan sekitar 56.1 ohm, - peningkatan 11. 5%. Apabila menyelesaikan desain tertentu, impedance karakteristik jejak akhir tidak dinyatakan, tetapi lebar akhir dinyatakan. Dalam skema yang sama, mengurangi 5 juta jejak 1 juta mil akan mengurangi lebar jejak terakhir dengan 20%, dan mengurangi 20 juta jejak 1 juta mil akan mengurangi lebar dengan 5%.

shortcoming

Kerana garis penghantaran microstrip biasanya sangat luas dan ditempatkan pada permukaan papan sirkuit, ini bermakna permukaan yang tersedia untuk penempatan komponen akan dikurangi. Ini membuat microstrip tidak berguna untuk reka teknologi hibrid densiti tinggi, yang hampir sentiasa berharga untuk ruang.

Garis transmisi microstrip akan radiasi lebih daripada jenis garis transmisi lain, yang akan menjadi kontributor utama kepada EMI radiasi keseluruhan produk.

Ketiga, kerana radiasi dari garis mikro meningkat, percakapan salib menjadi masalah, jadi perlu untuk menyediakan meningkat ruang dari unsur sirkuit lain, yang mengakibatkan peningkatan densiti kawat yang tersedia.

Rancangan microstrip biasanya memerlukan perisai luaran, yang meningkatkan kos dan kompleksiti. Sebenarnya, ini telah menjadi salah satu isu yang paling penting dalam desain peranti portable seperti telefon bimbit. Kekuatan memandu banyak produk semakin kecil, dan oleh itu lebih tipis dan lebih tipis. Ini bermakna lapisan perisai akan lebih dekat dengan permukaan papan sirkuit, yang akan meningkatkan kapasitas per unit panjang garis penghantaran, dengan itu mengubah pengendaliannya. Apabila memilih untuk menggunakan garis penghantaran microstrip dan menghasilkan model impedance, sila pertimbangkan dengan hati-hati. Jika jejak perlu melewati dinding perisai luar, ia mungkin perlu mengubah lebar garis transmisi dengan jarak kecil, biasanya melalui "terowong", yang biasanya lebih dekat dengan permukaan papan daripada atas perisai.

Impedansi ciri-ciri microstrip akan dipengaruhi oleh penentang tentera atau penutup permukaan lain. Dari satu pembuat kepada yang lain, atau bahkan dari satu papan ke papan yang lain dari penyedia PCB yang sama, aplikasi penutup ini mungkin sangat tidak konsisten. Oleh itu, kesan penutup ini pada pengendalian jejak microstrip permukaan sangat tidak diketahui.