Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
Mikrowellen-Technik

Mikrowellen-Technik - Hochfrequenz (RF) Leiterplatten (PCB) Design und Layout Empfehlungen

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Mikrowellen-Technik - Hochfrequenz (RF) Leiterplatten (PCB) Design und Layout Empfehlungen

Hochfrequenz (RF) Leiterplatten (PCB) Design und Layout Empfehlungen

2021-09-18
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Author:Aure

This application note provides guidance and advice on the design and layout of radio frequency (RF) Leiterplatten((PCBS)), einschließlich einiger Diskussionen über Mixed-Signal-Anwendungen, wie digital, analog, und HF-Komponenten auf derselben Leiterplatte. Der Inhalt ist nach Themen gegliedert und bietet "Praxis"-Richtlinien, die in Verbindung mit allen anderen Design- und Fertigungsrichtlinien angewendet werden sollten, die für bestimmte Komponenten gelten können., Leiterplattenhersteller, und Materialien.

ipcb

Hochfrequenz-Übertragungsleitung

Viele Maxim HF-Komponenten benötigen imputionsgesteuerte Übertragungsleitungen, um HF-Leistung zu (oder von) einem IC-Pin auf der Leiterplatte zu übertragen. Diese Übertragungsleitungen können in der äußeren Schicht (obere oder untere Schicht) implementiert oder in der inneren Schicht vergraben werden. Leitfäden zu diesen Übertragungsleitungen umfassen Diskussionen über Mikrostreifenleitungen, Flachbandleitungen, koplanare Wellenleiter (Masse) und charakteristische Impedanzen. Es führt auch eine Winkelkompensation und Änderung der Übertragungsleitungsschicht ein.

Leiterplatte

Die Mikrostreifenlinie

Diese Art der Übertragungsleitung besteht aus einem Metalldraht mit fester Breite (Leiter) und einer Erdungsfläche direkt darunter (benachbarte Schicht). Zum Beispiel erfordert die Verdrahtung auf Schicht 1 (Obermetall) eine feste Erdungszone auf Schicht 2 (Abbildung 1). Die Breite der Verkabelung, die Dicke der dielektrischen Schicht und die Art des Dielektrikums bestimmen die charakteristische Impedanz (normalerweise 50­75­Ï­).

Striplin

Der Draht besteht aus einer inneren Schicht der festen Breite Verdrahtung und einem Erdungsbereich oben und unten. Der Leiter kann sich in der Mitte der Erdungszone befinden (Abbildung 2) oder einen bestimmten Versatz haben (Abbildung 3). Dieses Verfahren eignet sich für RF-Verdrahtung in der inneren Schicht.

Koplanarer Wellenleiter (geerdet)

Koplanare Wellenleiter bieten eine bessere Isolation zwischen benachbarten HF-Leitungen und zwischen anderen Signalleitungen (Endansicht). Das Medium umfasst einen Zwischenleiter und einen Erdungsbereich auf beiden Seiten und darunter (Abb.4).

ipcb


Es wird empfohlen, "Zäune" durch Löcher auf beiden Seiten des koplanaren Wellenleiters zu installieren. Diese Draufsicht bietet ein Beispiel für die Installation einer Reihe von Erdungslöchern in der oberen Metallerdzone auf jeder Seite des Mittelleiters. Der Schleifenstrom von der obersten Schicht wird kurzgeschlossen auf den Boden darunter.

Es gibt eine Vielzahl von Berechnungswerkzeugen für die charakteristische Impedanz (Lao Wu empfohlen mit dem Impedanzberechnungstool), mit denen die Linienbreite des Signalleiters korrekt eingestellt werden kann, um die Zielimpedanz zu erreichen. Bei der Eingabe der Dielektrizitätskonstante der Plattenschicht ist jedoch Vorsicht geboten. Die äußere Substratschicht einer typischen Leiterplatte enthält weniger Glasfaserzusammensetzung als die innere Schicht, so dass die Dielektrizitätskonstante niedriger ist. Zum Beispiel ist die dielektrische Konstante von FR4-Materialien im Allgemeinen εR.4.2, während die äußere Substratschicht (halbausgehärtete Platte) im Allgemeinen εR.3.8 ist. Das folgende Beispiel dient nur als Referenz, mit einer Metallstärke von 1oz Kupfer (1.4 mils, 0.036mm).