Teknologi Microwave - Bagaimana untuk mengurangi kesan RF dalam rancangan sambungan PCB

Perhubungan sistem papan sirkuit cetak termasuk papan sirkuit-ke-sirkuit, disambung dalam PCB dan disambung antara PCB dan peranti luaran. Dalam rancangan RF, ciri-ciri elektromagnetik di titik sambungan adalah salah satu masalah utama yang dihadapi oleh rancangan teknik. Kertas ini memperkenalkan berbagai teknik bagi tiga jenis rancangan saling sambung di atas, termasuk kaedah pemasangan peranti, pengasingan kawat dan tindakan untuk mengurangi induktan lead.

Ada tanda bahawa papan sirkuit dicetak sedang dirancang dengan frekuensi meningkat. Bila kadar data terus meningkat, lebar kawasan yang diperlukan untuk penghantaran data juga mendorong langit frekuensi isyarat ke 1GHz atau lebih tinggi. Teknologi isyarat frekuensi tinggi ini, walaupun jauh melebihi teknologi gelombang milimeter (30GHz), melibatkan RF dan teknologi gelombang mikro berakhir rendah.

Kaedah reka reka RF mesti mampu mengendalikan kesan medan elektromagnetik yang lebih kuat yang biasanya dijana pada frekuensi yang lebih tinggi. Medan elektromagnetik ini boleh mengakibatkan isyarat pada garis isyarat atau garis PCB bersebelahan, menyebabkan salib yang tidak diinginkan (gangguan dan bunyi keseluruhan) dan merusak prestasi sistem. Kehilangan belakang sebahagian besar disebabkan oleh ketidaksepadan impedance, yang mempunyai kesan yang sama pada isyarat seperti bunyi dan gangguan aditif.

Kehilangan kembalian tinggi mempunyai dua kesan negatif: 1. Isyarat yang direfleksikan kembali ke sumber isyarat akan meningkatkan bunyi sistem, membuat ia lebih sukar bagi penerima untuk membedakan bunyi dari isyarat; 2. 2. Setiap isyarat terrefleks akan pada dasarnya merusak kualiti isyarat kerana bentuk isyarat input berubah.

Walaupun sistem digital sangat toleran kesalahan kerana mereka hanya berurusan dengan isyarat 1 dan 0, harmonik yang dijana apabila denyut meningkat pada kelajuan tinggi menyebabkan isyarat lemah pada frekuensi yang lebih tinggi. Walaupun perbaikan ralat maju boleh menghapuskan beberapa kesan negatif, sebahagian lebar bandwidth sistem digunakan untuk menghantar data yang berlebihan, yang mengakibatkan kerosakan prestasi. Solusi yang lebih baik adalah untuk mempunyai kesan RF yang membantu daripada mengurangi integriti isyarat. Jumlah kehilangan kembalian pada frekuensi sistem digital (biasanya titik data yang lebih miskin) ialah -25dB, sama dengan VSWR 1.1.

Rancangan PCB bermaksud menjadi lebih kecil, lebih cepat dan kurang mahal. Untuk RFPCB, isyarat kelajuan tinggi kadang-kadang menghapuskan miniaturisasi rancangan PCB. Pada masa ini, kaedah utama untuk menyelesaikan masalah penyesuaian adalah untuk melakukan pengurusan sambungan tanah, menjalankan ruang antara kabel dan mengurangkan induktan lead. Kaedah utama untuk mengurangi kehilangan kembalian adalah persamaan impedance. Kaedah ini termasuk pengurusan efisien bahan pengasingan dan pengasingan garis isyarat aktif dan garis tanah, terutama antara keadaan garis isyarat dan tanah.

Kerana sambungan antara satu sama lain adalah pautan yang lemah dalam rantai sirkuit, dalam rancangan RF, ciri-ciri elektromagnetik titik sambungan adalah masalah utama yang menghadapi rancangan teknik, setiap titik sambungan sepatutnya diselesaikan dan masalah yang ada diselesaikan. Papan sirkuit dalam sambungan termasuk sambungan papan sirkuit-ke-sirkuit, sambungan PCB dan sambungan input/output isyarat antara PCB dan peranti luaran.