Hassas PCB İmalatı, Yüksek Frekanslı PCB, Yüksek Hızlı PCB, Standart PCB, Çok Katmanlı PCB ve PCB Montajı.
PCB Teknik

PCB Teknik - Yüksek frekans devre tahtası: mikrostrip çizgisinin karşılaştırması ve temel koplanar dalga rehberinin

PCB Teknik

PCB Teknik - Yüksek frekans devre tahtası: mikrostrip çizgisinin karşılaştırması ve temel koplanar dalga rehberinin

Yüksek frekans devre tahtası: mikrostrip çizgisinin karşılaştırması ve temel koplanar dalga rehberinin

2021-09-09
View:436
Author:Belle

Bir devre tasarımı için optimal PCB yüksek frekans devre tahtası materyalini seçerken, yüksek frekans devre tasarımcısı genelde devre performans değişimlerini, fizik boyutunu ve güç seviyesini düşünmeli. Farklı iletişim hattı teknolojisinin seçimi, mikrostrip hattı ya da temel koplanar dalga rehberinin (GCPW) kullanımı gibi devre tasarımının son performansını etkileyecek. Çoğu tasarımcılar yüksek frekans mikrostrip çizgisinin ve yüksek frekans devre tahtasının strip çizgisinin açık farkını biliyor, fakat toparlanmış yüksek frekans devre tasarımının koplanar dalga rehberinin geleneksel mikrostrip çizgisinden oldukça farklı.


Toplu koplanar dalga rehberinin yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekanslarının devre tasarımına çok faydası ve uyumluluk getirebilir. Farklı devreleri seçtiğinde, mikrostrip çizgisindeki farklı PCB yüksek frekans devre tahtasının (mikrowave radyo frekans tahtası) etkisini ve temel koplanar dalga rehberinin etkisini anlamak çok faydalı. İki devrelerin farklı yapıları aşağıdaki şekilde görülebilir.


Yüksek frekans devre tahtası tarafından tasarlanmış mikrostrip devreğinin yapısını görebiliriz, sinyal yönetici çizgisinin dielektrik katının üstünde işlenmiş ve yeryüzü yönetici yüzeyi dielektrik katının altındadır. Diyelektrik katının dibindeki toprak uçağının altındaki toprak dalga yolculuğu yapısında, dielektrik katının üstünde iki tane yer uçağı eklenir ve sinyal yöneticileri bu iki toprak uçağında ve birbirlerinden ayrılır. Toprak ve aşağı toprak uçakları, sürekli yerleştirme performansını sağlamak için metal dolu vialları ile bağlantılı. Ayrıca, iki üst seviye toprak yöneticilerin arasındaki elektrik bağlantısını sağlamak için devre kesiminin sürekliliğini sağlamak için birçok temel koplanar dalga rehberlerinin kullanımı temel otobüs baraları kullanarak.


İki iletişim hattı teknolojisi arasındaki fark, toprak arazi yöneticisi ve sinyal yöneticisi arasındaki küçük yer alanı devrelerin düşük impedansını sağlayabileceği ve devrelerin impedansı uzayı ayarlayarak değiştirilebilir. Yer yöneticisi ve sinyal yöneticisi arasındaki mesafe arttığı zaman, impedance de arttırılacak. Toprak yöneticisi ve toprak dalga rehberinin sinyal yöneticisi arasındaki mesafe arttığı zaman devredeki toprak yöneticisinin etkisi azaltılacak. Uzay yeterince büyük olduğunda, topraklı koplanar dalga rehberinin devresi mikrostrip devresine benziyor.

yüksek frekans devre tahtası

Neden bazı iletişim hatlarının diğer iletişim hattı teknolojilerinin üstünde avantajları var? Görünüşe göre, temel koplanar dalga rehberine karşılaştığında, mikrostrip çizgisinin basit bir yapısı var. Bu işleme ve bilgisayar modelleme için daha uygun. Mikrostrip çizgi ve yüksek frekans devre tahtalarının strip çizgi mikrodalga grubundaki en sık kullanılan transmis çizgi teknolojisi, fakat milimetre dalga frekans grubunda mikrostrip çizgisinin kaybı ve strip çizgisinin devresinin arttırılacağı. Bu, 30 GHz ve yukarıdaki frekans gruplarında bu iki transmis hattı teknolojisinin etkinliğini azaltır. Ancak topraklı koplanar dalga rehberinin yüksek frekans grubunda sabit bir yerleştirme yapısı ve düşük kaybı var. Bu, millimetre dalga frekans bandlarının tasarımı ve hatta 100GHz ve frekans bandlarının üstündeki potansiyel avantajları ve stabil performans sağlıyor.


PCB yüksek frekans devre tahtasının etkili dielektrik konstantı, 50 ohm karakteristik impedance gibi devre yapısının boyutunu belirleyecek. Örneğin, Rogers'ın yüksek frekans tahtasına dayanan RO4350B hidrokarbon keramik devre maddeleri mikrostrup transmisi hattı üzerinde, Rogers'ın yüksek frekans tahtasının 50 ohm karakteristik impedans durumu altında devre genişliği 3.48 maddelerin dielektrik sabit değerine dayanacaktır. Fakat bu materyali kullanarak temel koplanar dalga rehberleri için etkili dielektrik sabit azalacak. Çünkü elektromagnetik alan, PCB yüksek frekans devre tahtasının diyelektrik materyalinden yerine devre üzerindeki havada daha fazla dağıtılacak, yerleştirilmiş koplanar dalga rehberinin etkili dielektrik konstantünün mikrostrip hatıyla karşılaştırılacak. Toplanmış koplanar dalga rehberinin etkileşimli dielektrik konstantlerinin ve mikrostrip çizgisinin farkını da temel koplanar dalga rehberinin dibektrik kalınlığına ve sinyal çizgisinin ve üst katının yerinin arasındaki uzaklaşmasına bağlı.


Yüksek frekans mikrostrip hattı ya da temel koplanar dalga yönlendirme hattı teknolojisi kullanmayı seçtiğinde PCB yüksek frekans devre masalı ne rol oynuyor? İzin verilebilirliği (Dk) ve izin verilebilirliği sürekliliğinin elektrik performansını etkileyecek. Çünkü elektromagnetik alan, dailektrik konstant Dk materyalinin içerisinde ve dışında yayılabilir, devre yapısında yayılma modu farklıdır, bu devre materyalinin etkili dielektrik konstantını etkiler. Yukarıdaki transmisyon hatının ve aşağıdaki yeryüzü uçağının mikrostruptik devre yapısı için elektromagnetik alanı genellikle iki metal uçağın arasındaki dielektrik maddelerin içine dağılır ve sinyal yöneticinin kenarına konsantre edilir. Bu yüzden, mikrostrup devresinin etkileşimli dielektrik konstantı PCB materyalinin dielektrik konstantlik değeriyle yakın bağlı. Örneğin, Rogers Şirketi'nin RO4350B hidrokarbon keramik PCB materyali, 10 GHz'deki z (kalınlık) yönündeki dielektrik konstantünün süreç standart değeri 3,48 ve tüm materyalin dielektrik konstantlerini ±0,05'de tutuyor.


PCB yüksek frekans devre tahtası işleme faktörleri mikrostrip devre üzerinde yerleştirilmiş koplanar dalga rehberi devre üzerinden daha az etkisi vardır. Örneğin, PCB bakra kalınlığı farklılığı mikrostrip devresinin performansına küçük etkisi vardır, ama temel koplanar dalga rehberinin performansını etkileyecek. Mikrostrip devreleri için daha kalın PCB bakra katı kalınlığı sadece yerleştirme kaybını biraz azaltır ve devenin etkili dielektrik konstantını azaltır. Yeraltı koplanar dalga rehberinin devresine gelince, daha kalın bir PCB bakı katı kalınlığı, toprak sinyal çizgi ve toprak arasındaki elektromagnetik alanı arttıracak. Bu, yeraltı koplanar dalga rehberinin üzerindeki havada elektromagnet alan dağıtımı arttıracak. Havadaki elektromagnyetik alan dağıtımının arttığı devre kaybının daha kalın bir PCB bakra katı kalınlığını ve PCB'nin etkileşimli dielektrik sabitini kullanarak devre kaybının değerli bir azaltmasına neden oluyor.


Mikrostrip çizgisinin yüksek frekans ve milimetr dalga frekans bandlarında yüksek radyasyon kaybı olmasına rağmen yüksek sıralama modunu bastırmak zor, mikrostrip çizgisi hala relativ kısa mikrodalga band ı genişliği ile devreler için uygun olabilir. Mikrostrip devresi PCB'nin yüksek frekans devre tahtası işleme teknolojisi ve bakra katı kalınlığı ve kalın farklılıkları için relativ hassas değildir. Tam tersine, temel koplanar dalga rehberlerinin millimetre dalga grubunda relativ düşük radyasyon kaybı ve yüksek sıralama modunu bastırılabilir ki temel koplanar dalgaları 30GHz ve yukarıda aday gönderme hattı teknolojisine yönlendirir. Ayrıca, temel koplanar dalga rehberinin devresi, yüksek frekans grubundaki toplam üretim ve uygulamalar için uygulama teknolojisi ve PCB yüksek frekans devre tahtasının değişikliği üzerinde relativ az ciddi gerekçeler vardır.