Fabrication de PCB de précision, PCB haute fréquence, PCB haute vitesse, PCB standard, PCB multicouches et assemblage de PCB.
L'usine de services personnalisés PCB & PCBA la plus fiable.
Conception électronique
Comment réduire l'effet RF dans la conception des PCB?
Conception électronique
Comment réduire l'effet RF dans la conception des PCB?

Comment réduire l'effet RF dans la conception des PCB?

2022-01-02
View:196
Author:pcb

En raison de l'augmentation de la fréquence, the pure resistance of metal conductor will increase with the increase of impedance. C'est parce que l'action du champ magnétique rend le courant de plus en plus orienté vers la surface du métal. On the other hand, Si un courant continu est appliqué au conducteur, the current density on the cross section of the conductor is different and uniform. When the frequency is very high, the depth of current transmission on the surface of the conductor is very shallow (the inner conductor is on the outer surface and the outer conductor is on the inner surface). Ce phénomène est appelé effet cutané.


The interconnection of circuit board system includes chip to circuit board, Interconnexion des réseaux Circuits imprimés and interconnection between Circuits imprimés Et matériel externe. In RF design, the electromagnetic characteristics at the interconnection point is one of the main problems faced by engineering design. This paper introduces various skills of the above three types of interconnection design, Y compris la méthode d'installation de l'équipement, Isolation du câblage et mesures de réduction de l'inductance du plomb.


The frequency of printed circuit board design is higher and higher. With the continuous growth of data rate, the bandwidth required for data transmission also makes the upper limit of signal frequency reach 1GHz or even higher. Although this high-frequency signal technology is far beyond the range of millimeter wave technology (3.0ghz), it does also involve RF and low-end microwave technology.

The RF engineering design method must be able to deal with the strong electromagnetic field effects usually generated in the higher frequency band. These electromagnetic fields can induce signals on adjacent signal Ligne or Circuits imprimés lines, resulting in annoying crosstalk (interference and total noise) and damaging system performance. The return loss is mainly caused by impedance mismatch, which has the same impact on the signal as additive noise and interference.

RF Circuits imprimés

La perte de retour élevée a deux effets négatifs: 1. Le signal réfléchi à la source du signal augmente le bruit du système, ce qui rend plus difficile pour le récepteur de distinguer le bruit du signal; 2. En raison du changement de forme du signal d'entrée, tout signal réfléchi réduira essentiellement la qualité du signal.


Bien que le système numérique ne traite que les signaux 1 et 0 et qu'il ait une bonne tolérance aux défauts, les harmoniques générées par l'augmentation des impulsions à grande vitesse conduisent à des fréquences plus élevées et à des signaux plus faibles. Bien que la correction des erreurs vers l'avant puisse éliminer certains effets négatifs, une partie de la largeur de bande du système est utilisée pour transmettre des données redondantes, ce qui entraîne une dégradation des performances du système. Une meilleure solution est de permettre aux effets RF d'aider plutôt que de détruire l'intégrité du signal. Il est recommandé que la perte totale de retour à la fréquence la plus élevée du système numérique (généralement le point de données le plus faible) soit de - 25 DB, ce qui équivaut à 1,1 VSWR.


Objectifs Circuits imprimés design is smaller, Plus rapide et moins cher. For rfpcb, Les signaux à grande vitesse limitent parfois la miniaturisation de l'équipement Circuits imprimés design. At present, the main methods to solve the crosstalk problem are ground plane management, spacing between wiring and reducing lead inductance. The main method to reduce the return loss is impedance matching. This method includes effective management of insulating materials and isolation of active signal line and ground wire, En particulier, le saut d'état entre la ligne de signal et le sol.


Because the interconnection point is the weakest link in the circuit chain, in RF design, the electromagnetic property at the interconnection point is the main problem faced by engineering design. Il est nécessaire d'examiner chaque point d'interconnexion et de résoudre les problèmes existants.. The interconnection of circuit board system includes chip to circuit board, interconnection in Circuits imprimés and signal input / Produit entre Circuits imprimés and external devices.


Interconnexion des puces Circuits imprimés

Quelle que soit l'efficacité du schéma, la technologie de conception IC est bien en avance sur la technologie de conception Circuits imprimés dans les applications à haute fréquence.


Interconnection in Circuits imprimés

Techniques et méthodes à haute fréquence Circuits imprimés design are as follows:

1. Un angle de 45° doit être utilisé au coin de la ligne de transmission pour réduire les pertes inversées..

2. La carte de circuit isolant haute performance est adoptée et la valeur de réglage de l'isolation est strictement contrôlée par niveau. Cette méthode permet de gérer efficacement le champ électromagnétique entre le matériau isolant et le câblage adjacent.

3. Améliorer les spécifications de conception des Circuits imprimés et réaliser une gravure de haute précision. Envisager de spécifier une erreur de largeur de bus de + / - 00007 pouce, gérer la Sous - cotation et la section transversale de la forme du câblage et spécifier les conditions de placage des parois latérales du câblage. La gestion complète de la géométrie du câblage (conducteur) et des surfaces de revêtement est importante pour résoudre les effets cutanés associés aux fréquences micro - ondes et pour atteindre ces spécifications.

4. Le fil saillant a une Inductance à emporter, and the components with leads shall be avoided. Dans un environnement à haute fréquence, surface mount components are preferred.

5. Évitez d'utiliser le procédé de perçage (PTH) sur la plaque sensible pour le perçage du signal, car il provoquera l'inductance du plomb au perçage. Par exemple, l'inductance du plomb affecte les couches 4 à 19 lorsque des trous de travers sur une plaque de 20 couches sont utilisés pour relier les couches 1 à 3.

6. Provide abundant ground plane. Ces couches de terre doivent être reliées par des trous moulés afin d'éviter les effets du champ électromagnétique 3D sur la carte de circuit..

7. Le nickelage non électrolytique ou le trempage de l'or doivent être choisis., and HASL method shall not be used for electroplating. La surface de placage peut fournir un meilleur effet cutané pour le courant à haute fréquence. In addition, Ce revêtement hautement soudable nécessite moins de fils, which helps to reduce environmental pollution.

8. The solder resist layer can prevent the flow of solder paste. Cependant,, due to the uncertainty of thickness and the uncertainty of insulation performance, Toute la surface de la plaque est recouverte d'un matériau résistant au soudage, which will lead to great changes in electromagnetic energy in microstrip design. La couche de soudure est couramment utilisée comme couche de résistance à la soudure.


Si vous n'êtes pas familier avec ces méthodes, vous pouvez consulter un ingénieur de conception expérimenté dans la conception de circuits micro - ondes militaires. Vous pouvez également discuter avec eux de la gamme de prix que vous pouvez vous permettre. Par exemple, l'utilisation de microstrips coplanaires à dos de cuivre est plus économique que la conception de bandes. Vous pouvez discuter avec eux et obtenir de meilleurs conseils. Les bons ingénieurs ne sont peut - être pas habitués à considérer les coûts, mais leurs conseils sont également utiles. Nous devons maintenant faire de notre mieux pour former de jeunes ingénieurs qui ne connaissent pas bien les effets des radiofréquences et qui n'ont pas l'expérience du traitement des effets des radiofréquences, ce qui sera un travail à long terme.


In addition, D'autres solutions sont disponibles, such as improving the computer type to have RF effect processing capability.

Carte de circuit RF

Circuits imprimés interconnection with external devices

It can now be considered that we have solved all the signal management problems on the board and on the interconnection of various discrete components. Antenne Microstrip, the ground plane is below the active line. Cela introduit des effets marginaux qui doivent être compris, predicted and considered in the design. Bien sûr., this mismatch will also lead to back loss. Cette inadéquation doit être minimisée afin d'éviter le bruit et les interférences du signal..


The management of impedance problem in circuit board is not a negligible design problem. L'impédance commence à la surface de la carte de circuit, then passes through a solder joint to the connector, Fin finale sur câble coaxial. Since the impedance varies with frequency, Plus la fréquence est élevée, the more difficult it is to manage the impedance. Le problème de l'utilisation de fréquences plus élevées pour la transmission de signaux à large bande semble être le principal problème de conception..