Технология PCB - техника снижения эффекта радиочастоты межсоединений PCB

The interconnection of the circuit board system includes:

Chip-to-board

PCB - соединение

PCB and external components

при проектировании радиочастот электромагнитные характеристики точек соприкосновения являются одной из главных проблем проектирования

в данной статье описаны различные технологии проектирования трех вышеупомянутых межсоединений, метод установки оборудования, wiring isolation, и меры по снижению индуктивности выводов, and so on. сейчас, there are signs that the frequency of printed circuit board design is getting higher and higher. по мере роста скорости данных, the bandwidth required for data transmission also promotes the upper limit of the signal frequency to 1GHz or even higher. Although this high-frequency signal technology is far beyond the range of millimeter wave technology (30GHz), Она также включает радиочастотные и низкоконечные микроволновые технологии.

The RF engineering design method must be able to deal with the stronger electromagnetic field effects that are usually generated at higher frequency bands. Эти электромагнитные поля могут индуктировать сигнал на соседней линии сигнала или антенне схема PCB, causing unpleasant crosstalk (interference and total noise), и может повлиять на производительность системы. The return loss is mainly caused by impedance mismatch, влияние на сигнал идентично воздействию аддитивного шума и помех.

потеря высокой прибыли имеет два негативных последствия:

The signal reflected back to the signal source will increase the system noise, усложняет для приемника разграничение шума и сигналов;

любой отраженный сигнал в основном снижает качество сигнала, поскольку форма входного сигнала изменилась.

Хотя цифровая система обрабатывает только 1 и 0 сигналов и имеет хорошую допустимую погрешность, рост высокоскоростных импульсов приводит к повышению частоты и ослаблению сигнала.

Хотя передовая технология устранения ошибок может устранить некоторые негативные последствия, часть системной полосы пропускания используется для передачи избыточных данных, что приводит к снижению производительности системы.

лучшее решение заключается в том, чтобы радиочастотный эффект способствовал, а не ослаблял Целостность сигналов. рекомендуется, чтобы потери от общего эхо - сигнала в цифровых системах на максимальной частоте (как правило, с низкой точкой данных) составляли - 25 дБ, что эквивалентно 1,1 ВССР.

PCB спроектирован таким образом, чтобы снизить расходы, сделать их более низкими, более оперативными и менее дорогостоящими. для RF PCB высокоскоростные сигналы иногда ограничивают миниатюризацию конструкции PCB.

The main method to solve the crosstalk problem is to manage the ground plane, уменьшить расстояние между проводами, уменьшить индуктивность проводов.

основной способ уменьшить потери эхо - сигнала - это совпадение импедансов. Этот метод включает эффективное управление изоляционными материалами, изоляцию активных сигнальных линий и линий земли, особенно между линиями сигнализации и заземленными линиями, находящимися в переходном положении.

Поскольку точки соприкосновения являются наиболее слабым звеном в цепи, электромагнитные характеристики точек соприкосновения при проектировании на радиочастотах являются основными проблемами для проектирования. необходимо изучить все точки соприкосновения и решить существующие проблемы. межсоединение систем платы состоит из трех видов межсоединений: взаимодействия между чипами и платы, взаимодействия в панелях PCB и ввода / вывода сигналов между PCB и внешним оборудованием.

Во - первых, связь между чипом и панелью PCB

пентхем IV и высокоскоростные чипы с большим числом точек соприкосновения на входе / выходе уже созданы. Что касается самого чипа, то его производительность надежна, а скорость обработки достигает 1GHz. Основная проблема взаимосвязи между чипами и PCB заключается в высокой плотности межсоединений, что может привести к тому, что основная структура материала PCB станет фактором, ограничивающим рост плотности межсоединений. общее решение заключается в том, чтобы использовать локальные радиопередатчики внутри Чипа для передачи данных на соседние платы. независимо от того, насколько эффективной является эта программа, участники очень хорошо понимают, что в области применения ВЧ технология проектирования IC значительно опережает технологию проектирования PCB.

соединение панелей PCB

The skills and methods for high-frequency PCB design are as follows:

угол поворота линии передачи должен составлять 45°, чтобы уменьшить потери эхо;

следует использовать панель с высокой характеристикой изоляции, константа изоляции должна строго по классу. This method is conducive to effective management of the electromagnetic field between the insulating material and the adjacent wiring.

выступающий вывод имеет индуктивность отвода и поэтому избегает использования элементов с выводом. в высокочастотной среде лучше использовать поверхностные вкладыши.

использовать отверстие для сигнализации, avoid using a via processing (pth) process on sensitive boards, Потому что этот процесс создаёт индуктивность провода через отверстие. For example, Если отверстие на 20 слоёв используется для соединения первого слоя с третьим, вводная индуктивность влияет на 4 - й этаж 19.

предложить богатый горизонт. Эти соединительные пласты соединяются штампованными отверстиями, чтобы предотвратить влияние электрического поля 3D на платы.

To choose electroless nickel plating or immersion gold plating process, не использовать метод HASSL для гальванизации. This kind of electroplated surface can provide better skin effect for high frequency current. Кроме того, this highly solderable coating requires fewer leads, Это способствует уменьшению загрязнения окружающей среды.

непроварочная мембрана предотвращает движение пластыря. Однако из - за неопределенности толщины и неизвестных характеристик изоляции вся поверхность платы покрыта сопротивлением сварочного материала, что приведет к значительным изменениям электромагнитной энергии в конструкции микрополос. обычно в качестве интерцепционной плиты используется интерцептор.

улучшено проектирование PCB с высокой точностью травления. необходимо рассмотреть вопрос об установлении общей ошибки ширины линии + / - 00007 дюйма, следует управлять краями и поперечным сечением формы соединения, а также установить условия гальванизации боковой стены соединения. полное управление геометрией и поверхностью покрытия проводов (проводников) имеет важное значение для решения и реализации норм, связанных с поверхностным эффектом микроволновой частоты. если вы не знакомы с этими методами, вы можете проконсультироваться с опытным инженером по проектированию военной микроволновой схемы. например, конструирование сополимерных полос на спине меди более экономично, чем проектирование полос.

связь PCB с внешним оборудованием

как решить проблему ввода / вывода сигнала с платы на удаленное устройство? компания « тромпетер Электрикс», являющаяся новатором в области технологии соосных кабелей, работает над решением этой проблемы и добивается значительного прогресса. Кроме того, взгляните на магнитное поле, указанное на рисунке. в этом случае мы управляем переключением кабелей с микроленты на коаксиальный. в коаксиальных кабелях соединяющие пласты являются переплетенными кольцами и равномерно распределенными. в микрополосе плоскость Земли находится под активной линией. Это привносит некоторые периферийные эффекты, которые необходимо понимать, прогнозировать и учитывать в процессе проектирования. Разумеется, это несоответствие может также привести к потере эхо - сигнала, и это несоответствие необходимо свести к минимуму, с тем чтобы избежать шумов и помех сигналов.

The management of impedance problems in панель PCB Это не проблема дизайна, которую можно игнорировать. сопротивление начинается с поверхности платы, then passes through a solder joint to the connector, конец на коаксиальном кабеле. Since impedance varies with frequency, повышение частоты, the more difficult impedance management is. проблемы, связанные с использованием сигналов, передаваемых через широкополосную сеть, с более высокой частотой, как представляется, являются основными проблемами в проектировании.