Новости PCB - микроволновый PCB - дизайн

требование в отношении высокой надежности оборудования для надевания, возможно, является проблематичным, когда конструкторы печатная плата сталкиваются с выбором FR4 (наиболее рентабельного производства печатная плата) или более современных и дорогостоящих материалов.

в силу своего малого размера практически не существует готовых стандартов для печатных плат, которые можно было бы использовать на расширяющемся рынке сети. прежде чем разрабатывать эти стандарты, мы должны опираться на знания и опыт, приобретенные на уровне Совета, и подумать о том, как их применять к уникальным и нарождающимся проблемам. особое внимание необходимо уделять трем областям: поверхностным материалам платы, проектированию радиочастот / микроволн и линии радиочастотной передачи.

материал печатная плата

печатная платаS обычно состоит из слоя, which may be made of fibre reinforced epoxy resins (FR4), polyimides or Rogers or other laminates. изоляционный материал между слоем и слоем называется полуотвержденной пластиной.

требование в отношении высокой надежности оборудования для надевания, возможно, является проблематичным, когда конструкторы печатная плата сталкиваются с выбором FR4 (наиболее рентабельного производства печатная плата) или более современных и дорогостоящих материалов.

Если для загрузки приложения печатная плата требуются высокоскоростные и высокочастотные материалы, FR4 не является оптимальным вариантом. FR 4 диэлектрическая постоянная (Dk) 4,5, более прогрессивная диэлектрическая постоянная Роджерса 4003 3 3 3,55, а диэлектрическая постоянная Роджерса 4350 составляет 3,66.

Рисунок 1: многослойная печатная плата с многослойным слоем, показывающая материал FR4 и Rogers 4350, а также толщину слоя.

диэлектрическая постоянная реактора означает отношение емкости или энергии пары проводников вблизи электрического реактора к емкости или энергии одной пары проводников в вакууме. при высоких частотах лучше иметь очень небольшие потери, поэтому коэффициент диэлектрической проницаемости 3,66 Loger 4350 выше, чем коэффициент диэлектрической проницаемости 4,5 FR4.

обычно количество слоев печатная плата, используемых для надевания оборудования, колеблется от 4 до 8. структурный принцип слоя заключается в том, что если это 8 - слойный печатная плата, то должен быть обеспечен достаточный слой и слой питания, и прокладка проводов должна быть промежуточной. Таким образом, эффект сильфона при последовательном вмешательстве может быть сведен к минимуму, а электромагнитные помехи (EMI) могут существенно уменьшиться.

на этапе проектирования планировки схем схема расположения обычно размещается вблизи распределительных слоёв. Это даст очень низкий эффект волновых волн, системный шум может быть снижен почти до нуля. это особенно важно для радиочастотных подсистем.

FR4 имеет более высокий коэффициент потерь (ДФ), чем материал Роджерса, особенно при высоких частотах. для массива FR4, имеющего более высокую производительность, значение DF составляет около 0002, что на один Уровень выше, чем для обычного хранилища FR4. Тем не менее, Роджерс имеет только 0001 или меньше. когда материал FR4 используется в ВЧ - приложениях, вносимые потери существенно различаются. потери интерполяции определяются как потери мощности при использовании FR4, Rogers или других материалов от точки A до точки B.

проблемы производства печатная плата

для ношения печатная плата требуется более строгое управление сопротивлением, что является важным фактором, позволяющим носить оборудование, и согласование импедансов может обеспечить более чистую передачу сигналов. ранее стандартный допуск на трассу передачи сигналов составлял (+) 10%. для современных высокочастотных высокоскоростных схем этот показатель явно недостаточен. сейчас требуется (+) 7%, а в некоторых случаях даже (+) 5% или менее. этот параметр, наряду с другими переменными, может серьезно повлиять на контроль импеданса над очень строгим производством, которое может носить печатная плата, и тем самым ограничить число предприятий, способных их производить.

допуск на диэлектрические константы слоя ультравысокочастотных материалов Роджерса обычно составляет (+) 2%, на некоторые продукты - 1%, а на FR4 - 10%. Таким образом, сравнивая эти два материала, можно обнаружить, что потери от вставки Роджерса были особенно низкими. потери от переноса слоя Роджерса и потери при вставке - половина традиционного материала FR4.

В большинстве случаев, издержки важнее всего. Однако Роджерс может предложить относительно низкие потери и высокочастотное наложение по приемлемым ценам. для коммерческих приложений Rogers можно смешивать с FR4 на основе эпоксидной смолы в печатная плата, некоторые из которых используют Rogers, а другие - FR4.

при выборе стека Rogers частота является главным соображением. когда частота превышает 500 МГц, конструкторы печатная плата предпочитают выбирать материалы Роджерса, особенно радиочастотные / микроволновые схемы, которые обеспечивают более высокую производительность, когда эти линии находятся под строгим импедансом.

по сравнению с материалами FR4 диэлектрические потери материалов Роджерса ниже, а диэлектрические константы остаются стабильными в широком диапазоне частот. Кроме того, материал Роджерса может обеспечить идеальные низкозатратные характеристики для высокочастотных операций.

коэффициент теплового расширения материала серии Rogers 4000 (CTE) имеет хорошую стабильность размеров. Это означает, что, по сравнению с FR4, когда печатная плата испытывает холодный, теплый и ультратермический цикл сварки, расширение и сужение печатных плат могут сохраняться на более высокой частоте и при более высокой температуре при стабилизации.

В случае смешанного слоя легко смешивать Rogers с высокопроизводительным FR4 с использованием обычных производственных технологий, что позволяет относительно легко достичь более высокого показателя готовой продукции. для укладки Роджерса не требуется специальная подготовка отверстий.

обычные FR4 не могут обеспечить очень надежные электрические характеристики, но материалы с высокой характеристикой FR4 действительно имеют хорошую надежность, например, более высокий Tg, по - прежнему относительно дешево, и могут быть использованы от простого звукового дизайна до сложных микроволновых приложений.

печатная платарадиочастота/microwave печатная плата проектный соображение

портативные технологии и технологии "Bluetooth" открывают путь для применения радиочастот / микроволн в портативных устройствах. сегодня диапазон частот стал более динамичным. несколько лет назад ОВЧ (VHF) были определены как 2GHz ~ 3GHz. Но теперь мы можем видеть приложения UHF от 10 ГГц до 25 ГГц.

в связи с этим в части радиочастотных частот, которая может носить печатная плата, необходимо уделять более пристальное внимание проводке и разъединять сигналы, с тем чтобы генерировать высокочастотные сигналы вдали от земли. К числу других соображений относятся наличие боковых фильтров, достаточного количества емкостей развязки, заземления, а также почти идентичных линий передачи и проектирования контуров.

боковые фильтры могут подавлять шум и волновой эффект. емкость развязки должна быть расположена ближе к выводам устройства, передающего сигнал мощности.

высокоскоростные линии передачи и сигнальные кольца должны установить слой между сигналами уровня мощности, чтобы сглаживать шумовые сигналы, генерирующие тряску. при более высокой скорости сигнала рассогласование меньшего числа импедансов может привести к несбалансированности в передаче и приёме сигналов и, следовательно, к искажениям. Поэтому особое внимание следует уделять совпадению сопротивлений, связанных с радиочастотными сигналами, поскольку они имеют высокие и специальные допуски.

радиочастотная линия передачи требует импедансного управления для передачи радиочастотных сигналов с определенной базы IC на печатная плата. Эти линии могут быть установлены в наружном, Верхнем и нижнем слоях или спроектированы в промежуточном слое.

методы, используемые в исследовании печатная плата RF design layout are microstrip lines, подвесная лента, coplanar waveguides, or корневой. A microstrip line consists of a fixed length of metal or line and a whole or part of a plane directly below it. общая микрополосковая конструкция характеристики импеданса диапазон 50 - 75.

подвесная ленточная линия - другой способ проводки и подавления шума. Эта линия состоит из стационарной ширины внутренней оболочки и больших заземленных поверхностей сверху и внизу центрального проводника. заземляющий зажим в середине слоя питания обеспечивает очень эффективный эффект заземления. Это предпочтительный способ носить проводку радиосигналов печатная плата.

копланарные волноводы лучше изолируются на радиочастотных линиях и должны быть близки друг к другу. диэлектрик состоит из центрального проводника и его верхних и нижних слоев. оптимальным способом передачи радиочастотных сигналов является подвеска полос или плоскостного волновода. Эти два метода обеспечивают лучшую сегрегацию между сигналом и радиочастотной линией.

рекомендуется установить так называемое "сквозное ограждение" по обе стороны плоского волновода. этот способ обеспечивает ряд заземленных отверстий на каждом металлическом полу центрального проводника. по обе стороны основных промежуточных маршрутов имеются ограждения, которые обеспечивают кратчайший путь к нижнему слою. Этот метод может снизить уровень шума, связанного с эффектом высокослоистых волн радиосигналов. 4.5 диэлектрические константы аналогичны диэлектрической константе полуотвержденного материала FR4, а диэлектрические константы полуотвержденных пластин (микрополосных, полосовых или смещенных полос) составляют примерно 3,8 - 3,9.

В некоторых устройствах, использующих уровень земли, слепые отверстия могут использоваться для улучшения развязки энергоемкостей и обеспечения прохода от оборудования к земле. путь к земле разветвление может сократить длину отверстия, что может достичь двух целей: не только можно создать шунт или заземление, но и сократить расстояние передачи оборудования с небольшими пластинками, что является важным элементом конструкции радиочастоты.