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高周波基板の配線技術

ハウツーとスタイル多層高周波基板,中家回路のエディタは、あなたと共有します 多層高周波基板, 誰にでも役立つといいな.

多層高周波基板高い集積度と高い配線密度を持つ傾向がある. 多層の使用回路 基板は配線に必要なだけではない, しかし、干渉を減らす効果的な手段.にPCBレイアウトステージ,特定の数の層によるプリント基板サイズの合理的な選択は、中間層を完全に使用して、シールド50をセットアップすることができる,最寄りの接地を実現,そして、効果的に寄生インダクタンスを減らして、信号伝送長を短くします, また、これらの方法の全ては、高周波回路の信頼性にとって有益である.

同じ材料を使った場合、4層ノイズ回路基板は両面 基板より20dB低い。しかし、問題もある。層数の多いプリント基板（多層高周波基板）は、製造工程が複雑になり、単価が高くなる。そのため、PCB回路 基板（高周波基板）のレイアウト時に適切な層数を選択する必要があり、さらに合理的な部品配置計画を実施し、正しい配線ルールで設計を完成させる必要がある。

1.より少ないリード層は、高周波回路デバイスのピン間で交互になる
いわゆる「リード線の層間交互作用が少ない」、「より良い」とは、部品接続プロセスで使用されるビアの数が少ないほど良いことを意味する。ビアは0.5pFの分布容量キャパシタンスをもたらし、VIAの数を減らすことで、速度を大幅に向上させ、データエラーの可能性を減らすことができる.

2.高周波回路装置のピン間のリード線を短くする

信号の放射強度は信号線のトレース長に比例する。高周波信号が長ければ長いほど、近接部品に結合しやすくなる。したがって、クロック、水晶発振器、DDRデータ、LVDSライン、USBライン、HDMIラインなどの高周波信号ラインは、できるだけ短くする必要がある.

3.高速電子デバイスのピン間のより少ないリードベンド
高周波基板のリード線は、どちらを回しても完全な直線を採用するのがベスト。45度の折れ線や円弧で回すこともできる。この要求は、低周波回路では銅箔の固定強度を向上させるために使われるだけで、高周波回路ではこの要求が満たされる。高周波信号の外部放出や相互結合を低減させるという要求もある.

4.距離が近い並列の信号線がもたらす "クロストーク "に注意すること

高周波回路の配線では、信号線の平行配線を密にすることで発生する「クロストーク」に注意する必要がある。クロストークとは、直接接続されていない信号線同士の結合現象を指す。高周波信号は伝送線路に沿って電磁波の形で伝送されるため、信号線路がアンテナの役割を果たし、伝送線路の周囲に電磁界のエネルギーが放出されることになる。信号間の電磁界の相互結合は、望ましくないノイズ信号を発生させる.これをクロストークと呼ぶ。PCBボード（多層高周波基板）の層、信号線の間隔、駆動端と受信端の電気的特性、信号線の終端方法などのパラメータによって、クロストークを防ぐことができます.

影響を有する. したがって, 高周波信号のクロストークを低減するために, 配線を行う際には、できるだけ以下のことを行う必要がある:
1.低電圧差動クロック信号を使用して、高周波信号クロック, そして、グラウンドでのパンチングの完全性に注意を払う;
2.同じ層の平行配線がほとんど避けられないならば, 隣接する2つの層で,配線の方向は互いに直角でなければならない;
3.配線スペースが許すなら, 2つのワイヤーの間にグランドワイヤーまたはグランドプレーンを挿入する, これは、絶縁の役割を果たし、クロストークを減少させることができる;
4.配線スペースが許すなら, 隣接する信号線間の間隔を大きくする, 信号線の平行長を減らす, そして、クロックラインをキー信号ラインと平行にするのではなく、垂直にするようにする;
5.信号線を取り囲む空間内に時変電磁場がある場合, を返します,平行信号線の反対側に広い面積の "グラウンド "を配置することで、干渉を大幅に減らすことができる;
6.デジタル回路, 通常のクロック信号は、高速エッジ変化を伴う信号である, 外部のクロストークが大きい. したがって, インザデザイン, クロック線は接地線によって囲まれており、より多くの接地ワイヤホールが分布キャパシタンスを低減するために使用されるべきである,これによりクロストークを低減;
7.未使用の入力端子をサスペンドしない,が、アースするか電源に接続する（高周波信号ループでは電源もアースされる）。,ダングリングワイヤは送信アンテナと等価であるので, そして、接地はトランスミッションを妨げることができます. この方法を用いてクロストークを除去することで、すぐに結果が得られることを実証した.

5.配線によるループを避ける：あらゆる高周波信号トレースは、できるだけループを形成しないようにする.それが避けられないならば, ループ面積はできるだけ小さくなければならない.

6.集積回路ブロックの電源端子に高周波デカップリングコンデンサーを追加する:各集積回路ブロックの電源ピン近傍には、高周波デカップリング・コンデンサが追加されている。電源端子の高周波デカップリングコンデンサを増やすことにより、電源端子14の高周波高調波干渉を効果的に抑制することができる.

7.高周波デジタル信号とアナログ信号の接地線の絶縁：アナログ接地線、デジタル接地線などの公衆接地線が接地線に接続されている場合、高周波チョーク磁気ビーズを使用して、1点相互接続または直接絶縁の適切な場所を選択します。高周波デジタル信号用アース線のアース電位は一般的に一定ではありません。両者の間には一定の電圧差があることが多い。さらに、高周波デジタル信号のグランド線には、高周波信号の高調波成分が非常に豊富に含まれていることが多い。デジタル信号のグランド線をアナログ信号のグランド線に直接接続すると、高周波信号の高調波がグランド線の結合を介してアナログ信号に干渉する。そのため、通常はアナログ信号の高周波デジタル信号と接地線のアース線を絶縁し、適切な位置で一点相互接続する方法や、高周波チョーク磁性ビーズ相互接続する方法が用いられる.
8.信号のインピーダンスマッチングが良好であることが保証されていること：多層高周波基板信号の伝送中、インピーダンスがマッチングしていないと、信号は伝送線路12で反射し、合成された信号に反射が生じる.

反射を除去する基本的な方法は、送信信号のインピーダンスによく一致することである. 負荷インピーダンスと伝送線路の特性インピーダンスとの差が大きいので, 反射が大きい, したがって、信号伝送線路の特性インピーダンスは、できるだけ負荷インピーダンスに等しくされるべきである. 同時に, 上の伝送線に注意してください PCB (多層高周波ボード) must not have sudden changes or corners, そして、伝送線路の各点のインピーダンスを連続的に保つようにしてください, そうでなければ、送電線のセグメント間に反射が生じる. 

これは高速プリント基板（多層高周波基板）の配線であり、以下の配線ルールを守らなければならない： 1.

1.USB 配線ルール。USB信号の差動配線が必要で、線幅10ミル、線間、グランド線と信号線の間隔。

2.HDMI配線ルール。HDMI信号差動配線が必要、線幅は10mil、線間隔は6mil、HDMI差動信号ペアの各2組の間隔は20milを超える；3.

3.LVDS配線ルール。LVDS信号の差動配線が必要で、線幅は7mil、線間隔は6mil、目的はHDMIの差動信号インピーダンスを100+-15%Ωに制御することである；4.

4.DDR 1トレースは、信号ができるだけ少ない穴を通過することを要求し、信号線は等しい幅で、線は等間隔である。トレースは信号間のクロストークを減らすように設計されている。DDR 2および上記の高速デバイスでは、高周波データも必要となる。信号線のインピーダンスマッチングを確保するため、線路の長さを等しくしている。