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PCB科技

PCB科技 - 射頻(Rf)PCB佈局設計

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PCB科技 - 射頻(Rf)PCB佈局設計

射頻(Rf)PCB佈局設計

2021-10-15
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Author:Downs

到目前為止,微帶仍然是射頻和微波設計中最常用的傳輸線結構。 然而,隨著數位和混合科技設計的速度和密度不斷增加,這種情況越來越少。

因為對於相同的阻抗, 微帶線通常比帶狀線寬, 因為與微帶線相關的輻射新增了, 這兩者都需要更多 PCB佈線 空間和更大距離附近的痕迹. 在純射頻或微波設計中, 這通常不是問題, 但是隨著對較小產品尺寸的需求以及隨之而來的組件密度的新增, 它變得不那麼容易獲得.

結構

微帶傳輸線由寬度為W、厚度為t的導體(通常為銅)組成。導體在比傳輸線本身更寬的接地層上佈線,並由厚度為H的電介質隔開。最佳做法是確保接地基準面在表面微帶軌跡的兩側至少延伸3H。

電路板

有利條件

從歷史上看,微帶線的主要優勢可能是能够只使用兩層板,而所有組件都安裝在一側。 這簡化了製造和組裝過程,是成本最低的射頻電路板解決方案。 由於所有連接和組件都在同一個表面上,囙此在進行連接時不需要使用過孔。 除了成本因素外,這也是理想的,因為使用過孔不會新增電容或電感。

對於相同的阻抗, 微帶線通常比帶狀線寬. 因此, 因為製造中的蝕刻公差是一個絕對值, 更嚴格地控制軌跡的特性阻抗更容易. 因此, 如果 PCB跟踪 寬度為20密耳, 由於過度蝕刻,寬度减少了1密耳, 與過度蝕刻500萬條帶狀線並將寬度减少到4密耳相比,這是一個非常大的量. 小百分比變化. 例如, FR408資料, 高於地面20密耳和11密耳的微帶軌跡.5密耳以上, 介電常數為3.8, 將產生大約50個.8歐姆. 如果該軌跡减少到19密耳, 特性阻抗約為52.6歐姆, 特性阻抗將新增3.6%. 在相同的資料中, 頂部和底部接地6密耳的5密耳帶狀線將產生約50.35歐姆, 但是當减少1密耳到4密耳時, 特性阻抗約為56.1歐姆, 新增11.5%. 完成某些設計時, 未指定最終軌跡的特性阻抗, 但規定了最終寬度. 在相同的過度蝕刻方案中, 减少100萬密耳的500萬條記錄道將使最終記錄道寬度减少20%, 减少100萬密耳的20密耳軌跡將使寬度减少5%.

缺點

由於微帶傳輸線通常非常寬,並鋪設在電路板表面,這意味著可用於元件放置的表面積將减少。 這使得微帶對於高密度混合科技設計毫無用處,而高密度混合科技設計幾乎總是有空間價值的。

微帶傳輸線將比其他傳輸線類型輻射更多,這將是產品整體輻射EMI的主要貢獻者。

第3,由於微帶的輻射新增,串擾成為一個問題,囙此有必要新增與其他電路元件的間距,從而降低可用佈線密度。

微帶設計通常需要外部遮罩,這新增了成本和複雜性。 事實上,這已經成為行动电话等可擕式設備設計中最重要的問題之一。 許多產品的驅動力越來越小,囙此越來越薄。 這意味著遮罩層將更接近電路板的表面,這將新增傳輸線每組織長度的電容,從而改變其阻抗。 在選擇使用微帶傳輸線和推導阻抗模型時,請仔細考慮。 如果軌跡需要穿過外部遮罩牆,則可能需要將傳輸線寬度修改一小段距離,通常是通過一個“隧道”,該隧道通常比遮罩頂部更靠近板表面。

微帶的特性阻抗將受到阻焊劑或其他表面塗層的影響. 從一個製造商到另一個製造商, 甚至從一個板到同一個板的另一個板 PCB供應商, 這些塗層的應用可能非常不一致. 因此, 這些塗層對表面微帶線阻抗的影響尚不清楚.