PCB Teknik - RF komponentleri için hızlı dönüş PCB oluşturuyor

Küçük maliyetli PCB kullanarak, birkaç saat içinde neredeyse her CAD yazılımı (hatta özgür yazılım bile) ile devre tahtası tasarlamak kolay. Masanızın üzerindeki prototipi tahtasını tamamlamak sadece iki gün sürer. Çoğu yazılım paketleri iyi tasarım kuralları var. Çoğu PCB üreticileri 0,006 santim kadar düşük genişliğini ve çizgi boşluğunu üretebilir.

Bu doğruluk düşük frekans devrelerinde sorun yok, ama RF devrelerinde genelde normalde çalışmak için 50 Ω sürücü lazım. Bölümlerin sesi küçük ve küçük olmaya başladı ama fizik yasaları değişmeyecek. Bu yüzden, bugün 0,062 inç kalın prototipi tahtasındaki bir mikrostrip çizgi 0,11 inç genişliği, 0,11 inç 30 yıl önce karşılaştırıldı. Ancak, birçok SMT (yüzeysel toplama teknolojisi) komponentleri önceki nesil komponentlerinden çok daha küçük. Bu yüzden, RF prototipi için kullanılan düşük maliyetli iki taraflı tahta bugün küçük SMT komponentleri için uygun görünmüyor.

Cpwg (temel koplanar dalga rehberi) yapısını kullanarak 50 Ω RF uça ğı PCB üzerinde oluşturulabilir. Cpwg yapısı gerekli rotasyonu üretebilir ve genişliği mikrostrip yapısından daha az.

Üst tahtadaki toprak toprak toprak bakra yağmuru mikrostrip çizgisine yakın, mikrostrip yapısının kapasitesini arttırır. Bütün yapıları 50 Ωda ödüllendirmek ve tutmak için, merkezi düzenleme genişliğini daha yüksek bir etkilendirme noktasına düşürmeli.

Cpwg yapısını düşük mal ve hızlı PCB süreciyle nasıl tasarlayacağız? İnternette birçok cpwg hesaplayıcısı bulunabilir, fakat stratum uzağının %30'den az olduğunda? Yüzde 50'de, bu hesaplayanlar başarısız olacak çünkü devre tahtasında bakır yağmur yolculuğunun yüksekliği önemli bir faktör olacak. Hesaplayıcının tahmin ettiğinden daha fazla kapasite ekliyor. Bu yüzden, bu hesaplayıcılar tarafından tasarlanmış rotasyon çok yüksek kapasitesinde, impedansını 50 Î'den az azaltıyor. Bu formüller çok yıl önce IC tasarımına geri dönebilir.

Çoğu hesaplayıcılardaki formüller artık kullanılamaz, çünkü bugün PCB aslında IC'den farklı. PCB'deki kısa uzay merkezi oranı ile cpwg tasarlamanın en iyi yolu tam üç boyutlu elektromagnet simülatörü kullanmak. Bu örnek bazı ortak yapılar için değerler sağlıyor.

6 mil boyunca en az rotasyon uzağını tutuyordum, bir cpwg yapısını simüle ettim ve teste ettim. Ortak 0,062 inç kalın FR-4 PCB materyali için, 0,032 inç genişliği ve 0,006 inç boşluğu 50 Ω ile en yakın. 6 GHz'de, rotasyon çizgisinin geri kaybı 40 dB'den daha iyidir.

Bu taslağı 0.11 inç genişliğinde sürükleme yönteminden daha iyi ve SMT komponentlerle uyumlu. Ölçümün 0603 ve ortak SMA (yüzey dağıtma toplantısı) masa kenarı bağlantıları bu kabla mükemmel uygulayabilir. Şekil 1, hazırlanmış bir PCB ile çeşitli ortak RF komponentlerini karşılaştırır. 0,032 inç boyutlu rotasyon genişliğinden büyük parçalar için üst tabaktan boşluğu artırarak ödüllendirilebilir. Örneğin, 0805 SMT patlamasından yaklaşık 0,008 inç ve 1206 SMT elementi patlamasına 0,012 inç kadar yüksek temizlik arttırılması fazla patlama kapasitesini engelleyebilir.

Genel tasarım kurallarına uymak için, teste PCB'deki devre tahtasının kenarından 0,01 inç bakıcı yağmuru geri çektim. Ancak bu geriye çekilmiş ve tahta tarafından yükselmiş bağlantılar, dönüşüne küçük bir miktar etkileyici ekliyor. Tahta tarafındaki bağlantıcının ortasındaki kalın piç, kabloların sonunda in şa edilen kapasite kompansyonu sağlamak için fazla kapasite ekliyor. Pin'i orijinal uzunluğunun yaklaşık yarısına kısayarak, dönüştürme indukatörünü dengelemek için yaklaşık ekvivalent kapasitesi elde edilebilir.

Cpwg yapısı yolculuğun altında güçlü bir yer uça ğına ihtiyacı var; Üst katın düzenlemesinin altındaki bir a çılığı yere bırakmak yapıya büyük bir etkileme ekliyor ve yüksek frekans performansını azaltıyor. Ayrıca, bazı viallar üst toprak ve aşağı toprak "dikmek" için kullanılmalı. Böyle dikilmiş fıçıların yerleştirilmesi devre kullanılan en yüksek frekans dalgasının sekizden birinden fazla olmaz. 0,1 inç boşluğu 10 GHz üzerindeki frekanslarda iyi çalışır.

Dişlenmiş yolculardan merkez çizgisine kadar uzanma aynı uzay kurallarına uyuyor. Normal operasyon için yeterince vial yolculuk çizgisinde kolayca ayarlanabilir.

Eğer yeterince vial yoksa, sıcaklığıyla lineer kaybetme eğitimi yerine, S21'in gönderme özelliklerinde küçük, hızlı, 0,5dB ile 1dB düşürmesinde görülecek. Bu etkisi bir VNA (vektör a ğ analizicisi) ile hemen görülebilir. Test tahtasının ölçüsü, kaybın 3 GHz ve 1 dB/10 GHz'de yaklaşık 0,25 dB/olduğunu gösteriyor. İki tahta kenarı bağlantıları da dahil.

Eğer SMT aygıtlarını ya da IC'yi 0,032 santimden daha kısa parçalarla bağlamak istiyorsanız, merkez yöneticisini mümkün olduğunca kısaltın ve aygıta yaklaşın. Eğer gerçek kesinti küçük olursa, frekans yüksek olmadığında etkisi görmezden gelebilir.