PCB Haberleri - Yazık devre masasındaki PCB sinyal injeksiyonun metodu analizi

Koksiyal bağlantıdan basılı devre tahtasına (PCB) yüksek frekans enerjini aktarma süreci genellikle sinyal injeksiyonu denir ve tanımlaması zordur. Enerji aktarımın etkileşimliliği farklı devre yapıları yüzünden çok değişir. PCB materyali, kalınlığı ve çalışma frekansları menzili gibi faktörler, bağlantı tasarımı ve devre materyalleri ile etkileşimi etkileyecek. Farklı sinyal injeksiyon ayarlarını ve RF ve mikrodalgılık sinyal injeksiyon metodlarının optimizasyon davalarını incelemek üzere performans geliştirilebilir.

Etkileşimli sinyal injeksiyonu elde etmek tasarımla bağlantılı. Genelde geniş grup optimizasyonu kısa grupdan daha zordur. Genelde, yüksek frekans injeksiyonu frekans arttığı sürece daha zorlaştırır ve devre materyalinin kalıntısı arttığı ve devre yapısının karmaşıklığı arttığı için daha fazla sorun olabilir.

Koksiyal kablodan ve mikrostrip PCB tahtasına bağlantıcıdan sinyal injeksiyonu 1. Şekil olarak gösterilir. Koksiyal kablo ile elektromagnetik (EM) alan dağıtımı ve bağlantı cilindrik, PCB'deki EM alan dağıtımı düz veya düzgüncüdür. Bir propagasyon ortasından diğerine, alan dağıtımı yeni çevreye uyum sağlayacak ve anomalilere ulaşacak. Değişiklik ortam türüne bağlı; Örneğin, sinyal injeksiyonun koksiyal kablolardan ve bağlantılardan mikrostrip, temel koplanar dalga rehberine (GCPW) veya strip hattından olup olmadığını düşünüyoruz. Koksiyal kablo bağlantısı türü de önemli bir rol oynuyor.

Optimizasyon birkaç değişkeni içeriyor. Koksiyal kablo/bağlantısı içindeki EM alanı dağıtımı anlamak faydalı, ama yeryüzü dönüşü de propagasyon ortamının bir parças ı olarak kabul edilmeli. Genelde bir propagasyon ortasından diğerine düz bir impedans geçişini fark etmek faydalı. İmparans sonuçlarında kapasitet ve etkileyici reaksiyonu anlamak devre davranışlarını anlamamıza izin verir. Eğer üç boyutlu (3D) EM simülasyonu gerçekleştirilirse, şu anda yoğunluk dağıtımı izleyebilir. Ayrıca radyasyon kaybıyla ilgili gerçek durumları hesaplamak en iyisi. Sinyal yayıcısı bağlantısı ile PCB arasındaki toprak dönüşü sorun olmayabilir, ve bağlantısından PCB'ye bağlantı dönüşü sürekli sürdürülmüş gibi görünüyor ama her zaman bu durum değil. Genelde bağlantıcının metali ve PCB arasında küçük yüzeysel dirençliği var. Ayrıca, bu parçaların farklı parçalarını ve metallerini birleştiren solderin dükkanının elektrik yönetiminde küçük bir fark var. Küçük farklılıkların etkisi genellikle küçük, fakat performansın etkisi yüksek frekanslarda büyük. Yer dönüş yolunun gerçek uzunluğu, verilen bir bağlantı ve PCB kombinasyonu ile ulaşabilecek transmis kalitesini etkileyecek.

2.a Şekilde gösterildiği gibi, elektromagnet enerjisi bağlantıdan mikrostrip PCB'nin sinyal kablolarına aktarıldığında, yeryüzü dönüşü konektör evine geri dönüşünde kalın mikrostrip transmisi hattı için çok uzun olabilir. Yüksek bir dielektrik konstantiyle PCB materyallerin kullanımı yeryüzünün elektrik uzunluğunu arttıracak ve bu yüzden problemi yukarıya çıkaracak. Yol uzatımları frekans bağlı sorunlarına sebep olabilir. Bu yüzden yerel faz hızlığı ve kapasite farklılıkları sebep olabilir. İkisi de değiştirme bölgesindeki impedans ile bağlantılı ve onu etkileyecek ve geri kaybının farklılığına sebep oldu. Görünüşe göre, yeryüzünün uzunluğu küçük olmalı, sinyal injeksiyon alanında impedans anomalisi yoktur. Lütfen bilin ki 2.a figüründe gösterilen bağlantıdaki yer noktasının sadece devreğin dibinde bulunduğunu ve bu en kötü durum. Çoğu RF bağlantıları sinyal ile aynı katta toprak pinleri var. Bu durumda, toprak patlaması da PCB'de tasarlanmıştır. 2b figürü mikrostrip sinyal injeksi devreğinin temel koplanar dalga rehberini gösteriyor. Burada devreğin ana vücudu mikrostrip, ama sinyal injeksiyon alanı koplanar dalga rehberine (GCPW) tabanlı. Koplanar emisyon mikrostrip faydalı çünkü toprak döngülerini azaltır ve diğer faydalı özellikleri vardır. Eğer sinyal kablosunun her iki tarafında toprak kablosu ile bağlantıyı kullanırsanız, toprak boşluğu performans üzerinde önemli etkisi var. Bu uzağın frekans cevabını etkilediğini gösterildi.

Rogers'ın 10 mil kalın RO4350B laminatına dayanan mikrostrip mikrostrip ile bir koplanar dalga rehberine deneyler yaptığında, koplanar dalga rehberinin ve diğer parçaların arasındaki farklı bir yerleştirme mesafesi ile bağlantı kullanıldı (görüntü 3). A bağlantısının toprak bölümü yaklaşık 0,030'dir ve B bağlantısının toprak bölümü 0,064'dir. İki durumda, bağlantı aynı devre gönderir.

X eksi frekans, bölüme 5 GHz temsil ediyor. Mikrodalgılık frekansı düşük (< 5 GHz), performans eşittir, fakat frekans 15 GHz'den yüksek olduğunda, devreyi daha büyük bir toprak ayrılışıyla etkinlik daha kötüleştirir. Konektörler benziyor. İki modellerin pin diametri biraz farklı olsa da, B konektörünün pin diametri daha büyük ve daha kalın PCB materyalleri için tasarlanmıştır. Bu da performans farklılıklarına sebep olabilir. Basit ve etkili bir sinyal injeksiyonu optimizasyon metodu sinyal yayınlama bölgesindeki impedans eşleşmesini küçültmek. impedans eğri arttığı basit olarak induktans arttığı yüzünden, impedans eğri düşürmesi kapasitenin arttığı yüzünden. 2.a Şekilde gösterilen kalın mikrostrip transmisi satırı için (PCB materyalinin dielektrik konstantünün düşük olduğunu tahmin ediyoruz, yaklaşık 3.6), kablo bağlantısının iç yöneticisinden daha geniş. Devre kablosunun ve bağlantı kablosunun büyük farklılığı yüzünden geçiş sırasında güçlü bir kapasitet mutasyonu oluşturur. Genelde devre kablosunu yavaşça çekerek kapasitetli mutasyonu azaltmak mümkün. Koksiyal bağlantıya bağlı olduğu yerde oluşturduğu boyutlu boşluğu azaltmak için devre kablosunu yavaşça kaydetmek. PCB kablosu sıkıştırmak, induktansını arttıracak. (veya kapasitesini azaltmak için, impedans kurvesindeki kapasitet mutasyonunu değiştirmek için. Farklı frekansların etkisi düşünmeli. Daha uzun derecelendirme çizgileri düşük frekanslar üretilmesine daha hassas olacak. Örneğin, eğer dönüş kaybı düşük frekanslarda fakir ve aynı and a kapasitet impedans örgüsü varsa, uzun derecelendirme çizgisini kullanmak daha uygun olur. Co. Kısa bir farklılık çizgisinin yüksek frekanslara daha büyük etkisi var.

Koplanar yapıları için yakın yeryüzü uçakları yaklaştığında kapasite arttırır. Genelde sinyal injeksiyon alanının induktiv kapasitesi, yakın yeryüzü uçağının arasındaki mesafeyi düzenleyerek uyumlu frekans grubunda ayarlanır. Bazı durumlarda, koplanar dalga rehberinin yakın toprak parçaları düşük frekans grubunu ayarlamak için kasetli çizginin bir bölümünde daha genişliyor. Sonra, yüksek frekans grubuna etkilemek uzun değil. Genelde konuşurken, kablo farklısının azaltılması duygusallığı arttıracak. Sıradan çizginin uzunluğu frekans cevabını etkiler. Koplanar dalga rehberinin yakın toprak parçalarını değiştirmek kapasitesini değiştirebilir. Paket boşluğu, kapasitenin değiştirmesinde önemli bir rol oynayan frekans cevabını değiştirebilir.Instance

4. Şekil basit bir örnek sağlıyor. 4.a görüntü uzun ve kısa kayıtlı hatlarla kalın mikrostrup transmisi hattıdır. Sıradan çizgi 0,018 (0,46 mm) genişliğinde tahta kenarında, 0,110 (2,794 mm) uzunluğunda, Ve sonunda 50 Ω satır genişliği 0.064" (1.626 mm) oluyor. 4.b ve 4.c çizginde, farklı sınırın uzunluğu Kısayıldı. alan kısıtlı terminal bağlantısı seçildi ve çözülmedi, yani her durumda aynı iç yönetici kullanılır. Mikrostrup yayım satırı 2" (50.8 mm) uzunluğudur ve 30mil (0.76 mm) kalın RO4350B'de işleniyor. laminat üzerinde mikro dalga devresi, dielektrik constant 3.66. 4.a Şekil'de mavi kurve, çok farklı olan yerleştirme kaybını temsil ediyor. Farklı olarak, 4.c figür S21'de en azından fluksiyonlar var. Bu kurtlar, farklı çizginin kısa olduğunu gösterir, performansının yüksekliğini gösterir.

Belki de 4. Şekil'deki en gösterici eğri kablo, bağlantı ve devre (yeşil eğri) müdahalesini gösterir. 4.a Şekil'deki büyük ileri dalga en yüksekliğinde koksiyal kable bağlı bağlantı limanı temsil ediyor. Ve eğirdeki diğer en yüksekliğin devenin diğer ucundaki bağlantıyı temsil ediyor. İmpadans eğri üzerindeki fluktuasyon, hızlı değiştirme çizgisinin kırılmasına sebep olur. İmparans eşleşmesinin geliştirilmesi, sinyal injeksiyon alanındaki hızlandırma çizgisi daha geniş ve daha kısa olur. Yükleme alanının devre boyutunu 2. mükemmel sinyal injeksiyon tasarımından daha fazla öğrenebiliriz. Bu devre aynı tahta ve aynı kalın kullanır. 4. Şekil deneyiminin kullanımıyla mikrostrip devrelerine bir koplanar dalga rehberliği 4. Şekil'den daha iyi bir etki oluşturdu. En açık gelişme, impedans eğrilerindeki etkileyici toprakları yok etmek. Aslında, bunun nedeni bazı etkileyici topraklar ve kapasitetli vadiler tarafındadır. Inaktif topraklarını küçültmek için doğru dereceçen çizgisini kullanın ve in çeksiyon alanında koplanar toprak çizgisini kullanın. 5. Şekil kaybetme eğri 4.c figüründen daha düzgün ve geri kaybetme eğri de geliştirilir. Mikrostrip devreleri, daha yüksek dielektrik konstanteleri veya farklı kalınlıklar ile PCB materyalleri kullanarak, ya da mikrostrip devreleri farklı türler bağlantıları kullanarak, 4. Şekil'de gösterilen örnek sonuçları farklıdır. Sinyal injeksiyonu çok karmaşık bir problem, birçok farklı faktörler tarafından etkilendirilmiş. Bu örnek ve bu rehberler tasarımcılara temel prensipleri anlamaya yardım etmek için tasarlanmış.