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PCB新聞 - PCB基板是决定延遲線穩定性的關鍵

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PCB基板是决定延遲線穩定性的關鍵

2021-10-16
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Author:Aure

印刷電路板基板是决定延遲線穩定性的關鍵


印刷電路板 環行, 延遲線是一種非常有用的結構元件,用於調整類比電路和數位電路中的訊號. 高頻高速延遲線的主要特徵包括工作頻寬, 延遲時間, 工作頻寬內的插入損耗, 退貨損失, 駐波比, 上升時間和延遲穩定性. 延遲線可以由不同的電路組件實現, 例如同軸電纜, 體聲波分量, 聲表面波分量, 等., 但是選擇 印刷電路板 資料將對延遲線的最終效能產生重大影響. 整個系統中間點常數的均勻性 印刷電路板 以及 印刷電路板 厚度將極大地影響延遲線的效能均勻性和預期效果. 非常簡單, 無論是帶狀電路還是微帶電路, 介質仲介電常數Dk的一致性越好 印刷電路板, 資料厚度的一致性越好, 延遲線的穩定性越好 印刷電路板.

電路中延遲線的主要功能是充當電磁訊號傳輸介質。 當傳輸介質為空氣時,電磁訊號的傳播速度等於每秒30萬公里的光速。 考慮到設計者通常使用的印刷電路板尺寸,光速可以計算為11.8英寸/納秒或300毫米/納秒。 當電磁訊號通過其他介質(如印刷電路板)傳播時,由於資料特性(如印刷電路板的介電常數)的影響,訊號的傳播速度將减慢。 所有電路資料的介電常數都大於1,當電磁波在電路資料中傳播時,介電常數越高,意味著電荷容量越大,傳播速率越低。

印刷電路板


對於a上的訊號線 印刷電路板, 電磁訊號的傳播速率等於光速除以介電常數的平方根. 真空和空氣的介電常數Dk均為1. 因此, 當使用空氣作為傳播介質時, 電磁訊號的傳播速率不變. 對於介電常數為4的FR-4資料, 當電磁訊號在其中傳播時, 傳播速率等於光速除以介電常數的平方根, 那就是, 除以2. 因此, FR-4資料中訊號的傳播速度是空氣或真空中傳播速度的一半.


對於射頻微帶延遲線, 電磁場穿過金屬導體和電介質資料的組合, 包括 印刷電路板 電路導體下方的電介質資料和電路上方的空氣. 對於射頻條延遲線, 電磁場將穿過電路上方的空氣和電路的電介質資料 印刷電路板 電路下方. 這對於使用過孔連接不同電路層的多層電路尤其如此. 共面波導也常用於射頻微波延遲線, 以及 印刷電路板 布料 characteristics 例如 dielectric 布料 thickness and copper wire thickness tolerance will have a significant impact on 這個 performance of the delay line.


當然, 對於特定 印刷電路板 材料, 電路加工技術和組裝科技與延遲線的效能一致性密切相關. 理想的, 即使厚度和介電常數的偏差 印刷電路板 資料很小,稠度很好, 不同產品的特點不同 印刷電路板 資料將轉換為延遲線效能的差异. 應儘量減少由電路連接點等因素引起的不良電容影響, 因為電容的新增會導致延遲時間的新增. 為了確保良好的電力效能穩定性, the 印刷電路板 延遲線必須設計為大面積地平面.

在實際的延遲線電路設計中,尋找合適的印刷電路板資料必須綜合權衡多個因素。 從優异的效能來看,以石强為代表的羅傑斯公司的RT 5880電路資料是以聚四氟乙烯為基礎,用玻璃微光纖固化而成的。 RT 5880電路資料具有極性介電常數和非常小的公差,Dk為2.2,公差為0.02。 同時,其損耗係數也非常小,具有各種層壓板尺寸和厚度(最薄可達0.005英寸)。 當使用RT 5880設計延遲線時,可以嚴格控制厚度,以减少對延遲線的影響。 當然,良好的效能往往意味著更高的成本。 具有低Dk值和超低Dk公差的印刷電路板資料比其他資料更昂貴。 這些資料通常用於最具挑戰性的電路設備,如軍用電子設備。

考慮到資料的效能和成本,Rogers的RO3003資料也基於PTFE並由陶瓷增强。 RO3003的介電常數為3.00,容差為0.04,其損耗因數也非常小,並且易於精確控制厚度,以减少對延遲線效能的影響。 Rogers是一種非常經濟高效的印刷電路板資料,用於將層壓板連接到延遲線。 在10GHz時,RO4835的Z軸介電常數為3.48,容差為0.05。 除了與無鉛工藝相容外,資料的厚度偏差也非常小,可以採用FR-4資料標準工藝進行加工,以降低產品成本。 為了滿足不同的設計要求,資料的適用厚度和銅箔的厚度有很大的範圍,最薄的厚度可以是0.0066英寸。

為了實現延遲線的設計目標, 除了選擇 印刷電路板 材料, 需要考慮許多因素. 射頻微波電路的每個介面都可能導致延遲線的延遲時間新增. 對於 印刷電路板電路板 that use coaxial connectors for signal transmission, 電路板和連接器之間的介面將引入延遲時間變化. 這些介面或訊號轉換點應在兩端盡可能一致,以减少電路的延遲時間變化. RO4835層壓板資料 可以提供極小的Dk公差, 精確的厚度控制和低損耗效能水准,以滿足延遲線的效能一致性要求.