Технология PCB - проектирование радиочастотных печатных плат

Проектирование радиочастотной печатных плат имеет значение

Существуют строгие правила по ширине трассы радиочастотного сигнала. Поэтому при проектировании необходимо строго рассчитать и смоделировать импеданс провода в соответствующей точке частоты с учетом толщины провода и диэлектрической проницаемости печатной платы, чтобы он составлял 50 Ом (стандарт CATV - 75 Ом). Однако не всем нам нужно постоянное строгое согласование импеданса. В некоторых случаях небольшое несоответствие импеданса может не представлять большой проблемы (например, 40 Ом - 60 Ом); и даже если ваше моделирование платы основано на идеале, когда она фактически поставляется на фабрику печатных плат для производства, процесс, используемый производителем, приведет к разнице между фактическим и реальным несоответствием импеданса

Поэтому для решения проблемы согласования импеданса печатных плат для радиочастот с малым сигналом я советую следующее: Шаг-1: Правильно общайтесь с клиентами фабрики печатных плат, чтобы получить диапазон ширины 50-омной трассы платы с соответствующей толщиной и количеством слоев; Шаг-2: Выберите подходящую ширину в этом диапазоне и равномерно нанесите ее на все 50-омные линии ВЧ-сигнала; Шаг-3: Когда печатная плата запускается в производство, в сценарии указывается, что эта ширина всех линий соответствует 50-омному импедансу. Теперь нет необходимости указывать множество линий, которые нужно согласовать по импедансу (а для производителя печатной платы они сделают полосу импеданса в виде наложения импеданса на печатную плату, расширяющую ваш дизайн, а затем оставят ее на заводе. При тестировании импеданса линии выборки соответствующей ширины на полосе импеданса, импеданс, показанный той же ширины линии на пластине приближается. в конце концов, полоса импеданса отрезается и утилизируется на заводе печатных плат, и не будет замечен вами). различные частоты, импеданс, показанный той же ширины линии

Она будет немного отличаться,но разница обычно не более 10%.Конечно, Вы также можете написать очень сложный сценарий настроек импедансов, пусть картонный завод в соответствии с технологией измельчает ширину линий, работающих на различных частотах, чтобы установить полное сопротивление на уровне 50 ом, Это приведет к логарифмическому увеличению стоимости производства и повышению процента брака. а после того, как печатная плата уже установлена, отклонение импеданса все равно будет вызвано распределением припоя и самим ВЧ-компонентом. Такая ситуация встречается крайне редко. Потому что даже для прецизионных ВЧ-измерительных приборов ошибка, вызванная небольшим несоответствием (в пределах 5%) импеданса трассы ВЧ-малого сигнала, может быть легко исправлена программным обеспечением; а для относительно грубой телекоммуникационной машины можно даже не беспокоиться о 5%-ном несоответствии. Но я хочу подчеркнуть, что для LNA (малошумящий усилитель) и PA (усилитель мощности) части RF цепи, импеданс RF пути очень чувствителен; но, к счастью, будь то LNA цепи или PA цепи, частота слежения должна быть одинаковой, и количество проводов невелико (не более двух узлов, вход и выход). В настоящее время я предлагаю в деликатном случае изготавливать LNA и PA отдельно, а также использовать высококачественные печатные платы (Rogers/Alon/Taconics) с равномерным распределением диэлектрической проницаемости. 

В линии радиочастотного сигнала не используется паяльная маска. Это называется "зеленое масло"), чтобы избежать дрейфа импеданса, вызванного паяльной маской; и потребовать от производителей панельных печатных плат предоставления отчетов о тестировании импеданса. Поскольку мощность сигнала входной части самой схемы LNA уже очень мала (ниже -150 дБм), вносимые потери из-за рассогласования импеданса еще больше снижают интенсивность ценного сигнала; использование схемы PA, Поскольку ее мощность очень высока, вносимые потери из-за рассогласования импеданса могут потреблять много энергии (для сравнения, вносимые потери из-за рассогласования импеданса могут потреблять много энергии (для сравнения, вносимые потери такие же, как 1 дБ: 10 дБм ослабление сигнала 9 дБм, 50 дБм ослабление 49 дБм, разница в потребляемой мощности, хе-хе, последний может генерировать 20 Вт тепла ) В некоторых PA с мощностью более киловатта, вносимые потери в 1 дБ могут вызвать эффект разбрызгивания пламени.

Применение к ВЧ микросхемам, созданным в результате моделирования в ADS,HFSS и других инструментах моделирования на печатной плате, особенно направленных ответвителей,фильтров (PA узкополосных фильтров), микрополосковых резонаторов (например, вы проектируете VCO ), согласование импеданса, разнообразие,вы должны хорошо общаться с завода PCB,и использовать лист со строгими спецификациями, такими как толщина и диэлектрическая проницаемость, которые соответствуют спецификации, используемые в моделировании.лучшее решение - найти СВЧ диэлектрической панели PCB купить соответствующую плату, пусть PCB завод обрабатывает его.

В радиочастотных цепях мы часто используем кристаллические генераторы в качестве стандартов частоты. Этот кристаллический генератор может быть TXO, OCXO или обычным кристаллическим генератором.Для этого кристаллического генератора схема должна быть удалена от цифровой части, и использовать специальную малошумящую систему питания. Что еще более важно, частота кристаллических генераторов может меняться в зависимости от температуры окружающей среды. Для TCXO и OCXO это все равно происходит, но степень меньше. Особенно чувствительны к температуре окружающей среды те кристаллические генераторы, которые имеют небольшую упаковку. В такой ситуации мы можем добавить металлическую крышку в цепь кристаллического генератора (не контактируя напрямую с упаковкой кристаллического генератора), чтобы уменьшить резкое изменение температуры окружающей среды и вызвать дрейф частоты кристаллического генератора. Конечно, это приведет к увеличению размеров и стоимости.