Eintauchlöten und SMD-gelötete Bauteile

Dip-Löten und smd-gelötete Geräte sind zwei verschiedene Verarbeitungsmethoden, die für die Montage elektronischer Geräte verwendet werden. Bei beiden Verfahren kommt ein Reflow-Prozess zum Einsatz, bei dem die Lotpaste allmählich erhitzt wird. Wenn der Reflow-Prozess erfolgreich verläuft, verbindet die geschmolzene Lötpaste die montierten Bauteile effektiv mit der Leiterplatte, wodurch eine stabile elektrische Verbindung entsteht. Die beiden Verfahren haben mehrere gemeinsame Merkmale.

Asymmetrisches Wellenlöten

Beim asymmetrischen Wellenlöten wird ein Ring aus Lot gebildet, der das Teil umgibt und es von der Umgebungsluft trennt. Dadurch wird auch eine Barriere zwischen dem Lot und dem Sauerstoff geschaffen. Diese Methode des Lötens ist einfach und vielseitig, kann aber erhebliche Herausforderungen mit sich bringen, insbesondere bei oberflächenmontierten Bauteilen.

Das Wellenlöten ist eine der am häufigsten verwendeten Lötmethoden. Es handelt sich um ein Massenlötverfahren, das es den Herstellern ermöglicht, viele Leiterplatten in kurzer Zeit in Massenproduktion herzustellen. Die Leiterplatten werden über das geschmolzene Lot geführt, das von einer Pumpe in einer Wanne erzeugt wird. Die Lötwelle haftet dann an den Komponenten der Leiterplatte. Während des Prozesses muss die Leiterplatte gekühlt und ausgeblasen werden, um zu verhindern, dass das Lot die Leiterplatte verunreinigt.

Flussmittelbarriere

Flussmittel ist eine Flüssigkeit, die geschmolzenes Lot zum Fließen bringt und Oxide von der Oberfläche entfernt. Es gibt drei Arten von Flussmitteln. Dazu gehören Flussmittel auf Wasserbasis, auf Alkoholbasis und auf Lösungsmittelbasis. Während des Lötvorgangs muss die Leiterplatte vorgewärmt werden, um das Flussmittel zu aktivieren. Nach Abschluss des Lötvorgangs muss das Flussmittel mit lösungsmittel- oder wasserbasierten Entfernern entfernt werden.

Ein hochwertiges Flussmittel ist entscheidend für das Erreichen der gewünschten Ergebnisse während des Lötvorgangs. Ein hochwertiges Flussmittel verbessert die Benetzungs- und Verbindungseigenschaften des Lots. Ein hoch aktivierendes Flussmittel kann jedoch das Risiko der Oxidation erhöhen, was nicht immer wünschenswert ist.

Kalte Fugen

Beim Kaltlöten schmilzt die Legierung nicht vollständig oder fließt nicht zurück. Dies kann in einem elektronischen Gerät schwerwiegende Folgen haben. Dies kann die Leitfähigkeit des Lots beeinträchtigen und zu einem fehlerhaften Schaltkreis führen. Um kalte Lötstellen zu prüfen, schließen Sie ein Multimeter an die Klemmen an. Wenn das Multimeter einen Widerstand von über 1000 Ohm anzeigt, ist die kalte Lötstelle defekt.

Das Löten einer Leiterplatte erfordert gute Lötstellen, die die Funktion des Produkts gewährleisten. Im Allgemeinen ist eine gute Lötstelle glatt, glänzend und enthält einen Umriss des gelöteten Drahtes. Eine schlechte Lötstelle führt zu einem Kurzschluss auf der Leiterplatte und zu Schäden am Gerät.

Hinzufügen von Metall zu PCBs

Beim Dip- oder Smd-Löten wird vor dem Löten ein Zusatzmetall auf die Leiterplatte aufgebracht. Weichlöten ist die gängigste Methode, um kleine Bauteile auf der Leiterplatte zu befestigen. Im Gegensatz zum traditionellen Löten wird beim Weichlöten das Bauteil nicht geschmolzen, da das Lot nicht an der oxidierten Oberfläche haften kann. Stattdessen wird ein Zusatzmetall, normalerweise eine Zinn-Blei-Legierung, hinzugefügt.

Vor dem Löten des Bauteils ist es wichtig, den Lötkolben auf 400 Grad Celsius vorzubereiten. Diese Hitze muss hoch genug sein, um das Lot an der Spitze zu schmelzen. Es ist hilfreich, die Lötspitze vor dem Löten zu verzinnen, damit die Wärme besser übertragen wird. Außerdem ist es hilfreich, die Bauteile geordnet zu halten, damit das Löten nicht zu stressig wird.

Manuelles vs. automatisches Wellenlöten

Wellenlötgeräte gibt es in verschiedenen Formen, darunter Roboter-, Hand- und Tauchselektivsysteme. Jeder Typ hat mehrere Vor- und Nachteile. Sie sollten die Anlage kaufen, die den Anforderungen Ihres Betriebs am besten entspricht. Ein schlanker Betrieb sollte zum Beispiel das einfachste Modell in Betracht ziehen. Sie sollten jedoch auch die Kosten für die Ausrüstung berücksichtigen. In den meisten Fällen ist eine manuelle Wellenlötanlage preiswerter als eine automatische Maschine.

Das manuelle Löten ist langsamer als das automatische Wellenlöten und anfällig für menschliche Fehler. Beim Selektivlöten werden diese Probleme jedoch beseitigt, da der Bediener die Möglichkeit hat, für jedes Bauteil genaue Punkte zu programmieren. Außerdem wird beim Selektivlöten kein Klebstoff benötigt. Außerdem sind keine teuren Wellenlötpaletten erforderlich, und das Verfahren ist kostengünstig.

Probleme beim SMD-Löten

Lötprobleme können aus einer Reihe von Gründen auftreten. Eine häufige Ursache ist die falsche Pastenschablone bei der Verwendung von Flussmittel oder die falsche Einstellung des Bestückungsautomaten. Andere Probleme sind unzureichendes Lot und schlechte Lötbarkeit der Teile oder Pads. Diese Fehler können dazu führen, dass die Schweißstelle unerwartete Formen annimmt. Lötkugeln, Lötzapfen und Löcher können ebenfalls durch unsachgemäßes Löten entstehen.

Ein weiterer häufiger Grund für nicht benetzende Lötstellen ist unsachgemäße Reinigung. Unzureichende Benetzung bedeutet, dass das Lot nicht fest am Bauteil haftet. Infolgedessen sind die Bauteile nicht miteinander verbunden und können abfallen.

Einführung in die einseitige und doppelseitige SMT-Bestückung

Einseitige und doppelseitige SMT-Baugruppen unterscheiden sich hinsichtlich der Bauteildichte. Die einseitige SMT-Bestückung hat eine höhere Dichte als die doppelseitige SMT-Bestückung und erfordert eine höhere Wärmemenge bei der Verarbeitung. Die meisten Bestücker verarbeiten zuerst die Seite mit der höheren Dichte. Dadurch wird das Risiko minimiert, dass Bauteile während des Erhitzungsprozesses herausfallen. Beide Seiten des Reflow-Bestückungsprozesses erfordern die Zugabe von SMT-Klebstoff, um die Bauteile während des Erhitzungsvorgangs zu fixieren.

FR4 PCB

Einseitige Leiterplatten sind am weitesten verbreitet. Bei einer einseitigen Leiterplatte befinden sich alle Komponenten auf einer Seite der Leiterplatte, und die Montage ist nur auf dieser Seite erforderlich. Bei doppelseitigen Leiterplatten befinden sich die Leiterbahnen auf beiden Seiten der Leiterplatte, wodurch sich der Platzbedarf verringert. Doppelseitige Leiterplatten bieten auch eine bessere Wärmeableitung. Das Herstellungsverfahren für doppelseitige Leiterplatten unterscheidet sich von dem für einseitige Leiterplatten. Beim doppelseitigen Verfahren wird das Kupfer von der doppelseitigen Leiterplatte entfernt und nach einem Ätzvorgang wieder eingefügt.

Einseitige Leiterplatten sind auch einfacher herzustellen und preiswerter. Die Herstellung einer einseitigen Leiterplatte umfasst mehrere Schritte, darunter Schneiden, Bohren von Löchern, Schaltungsbearbeitung, Lötstopplack und Textdruck. Einseitige Leiterplatten werden auch elektrischen Messungen, Oberflächenbehandlung und AOI unterzogen.

PI kupferkaschierte Platte

Bei der einseitigen und doppelseitigen SMT-Bestückung von PI wird eine Polyimid-Deckfolie verwendet, um das Kupfer auf eine Seite der Leiterplatte zu laminieren. Die kupferkaschierte Leiterplatte wird dann mit einem Klebstoff, der sich an einer bestimmten Stelle öffnet, in Position gedrückt. Anschließend wird die kupferkaschierte Leiterplatte mit einem schweißfesten Muster versehen und das Loch für die Teileführung gestanzt.

Eine einseitig flexible Leiterplatte besteht aus einer kupferkaschierten PI-Platte mit einer Leiterschicht, in der Regel einer gewalzten Kupferfolie. Diese flexible Schaltung wird nach Fertigstellung der Schaltung mit einer Schutzfolie überzogen. Eine einseitige flexible Leiterplatte kann mit oder ohne Deckschicht hergestellt werden, die als Schutzbarriere zum Schutz der Schaltung dient. Einseitige Leiterplatten haben nur eine Leiterbahn, weshalb sie häufig in tragbaren Produkten verwendet werden.

FR4

FR4 ist ein Epoxidharz, das üblicherweise bei der Herstellung von Leiterplatten verwendet wird. Dieses Material bietet eine ausgezeichnete Hitze- und Flammenbeständigkeit. Das FR4-Material hat eine hohe Glasübergangstemperatur, die für Hochgeschwindigkeitsanwendungen entscheidend ist. Zu seinen mechanischen Eigenschaften gehören Zug- und Scherfestigkeit. Die Dimensionsstabilität wird geprüft, um sicherzustellen, dass das Material in verschiedenen Arbeitsumgebungen seine Form nicht verändert oder seine Festigkeit verliert.

Einseitige und doppelseitig gestapelte FR4-Multilayer-Platten bestehen aus einem isolierenden FR4-Kern und einer dünnen Kupferbeschichtung auf der Unterseite. Bei der Herstellung werden die Bauteile mit Durchgangsbohrungen auf der Bauteilseite des Substrats montiert, wobei die Leitungen zu den Kupferbahnen oder Pads auf der Unterseite durchlaufen. Im Gegensatz dazu werden oberflächenmontierte Bauteile direkt auf der Lötseite montiert. Während sie sich in Struktur und Aufbau sehr ähnlich sind, liegt der Hauptunterschied in der Platzierung der Leiterbahnen.

FR6

Die SMT-Bestückung (Surface Mount Technology) ist eine effiziente Methode zur Befestigung elektronischer Bauteile auf Leiterplatten, ohne dass Löcher erforderlich sind. Diese Technologie eignet sich sowohl für bedrahtete als auch für nicht bedrahtete Bauteile. Bei der doppelseitigen SMT-Technik hat die Leiterplatte (PCB) zwei leitende Schichten - eine auf der Oberseite und eine auf der Unterseite. Die Kupferbeschichtung auf beiden Seiten der Leiterplatte dient als stromleitendes Material und hilft bei der Befestigung der Bauteile auf der Leiterplatte.

Für einseitige Platten können einfache Stützpfeiler verwendet werden. Für doppelseitige Platten sind zusätzliche Stützen erforderlich. Der freie Bereich um die Platte sollte mindestens 10 mm betragen.

FR8

Der Prozess der einseitigen und doppelseitigen FR8-Montage ähnelt dem allgemeinen Montageprozess mit einigen Unterschieden. Bei beiden Verfahren werden Klebstoff und Lötpaste verwendet. Anschließend erfolgt die Reinigung, Inspektion und Prüfung. Das fertige Produkt muss die vom Konstrukteur festgelegten Spezifikationen erfüllen.

Einseitige Platinen sind gebräuchlicher und haben einen kleineren Platzbedarf. Doppelseitige Leiterplatten reduzieren jedoch den Platzbedarf und maximieren die Wärmeableitung. Während des Ätzvorgangs wird das Kupfer von der doppelseitigen Seite entfernt. Nach dem Prozess wird es wieder eingefügt.

Auswahl und Verwendung von Roger PCB-Material in RF- und Mikrowellen-Designs

Bei der Auswahl eines Leiterplattenmaterials für Ihr nächstes HF- oder Mikrowellendesign sollten Sie einige wichtige Überlegungen anstellen. Dazu gehören die Lagertemperatur, die maximale und minimale Betriebstemperatur sowie die Reversibilität des Materials. Wenn Ihr Projekt beispielsweise eine hohe Lagertemperatur erfordert, werden Sie wahrscheinlich Rogers PCB verwenden wollen.
RF

Wenn Ihr Leiterplattendesign ein Material mit hoher Frequenz und niedriger Dielektrizitätskonstante erfordert, fragen Sie sich vielleicht, wie Sie Roger PCB-Material auswählen und verwenden sollen. Glücklicherweise haben Sie mehrere Möglichkeiten. Kerne auf Teflonbasis sind von vielen Unternehmen erhältlich. Diese Materialien können sehr flexibel sein. Dadurch eignen sie sich hervorragend für Anwendungen mit nur einer Biegung. Sie bieten auch die hohe Zuverlässigkeit und elektrische Leistung, die mit einem PTFE-Substrat verbunden sind.

Mikrowelle

Bei der Entscheidung, welches Leiterplattenmaterial sich am besten für Ihr HF- oder Mikrowellendesign eignet, sollten Sie die Art der Frequenzen berücksichtigen, die Sie abdecken müssen. Im Allgemeinen sollten Sie für diese Anwendungen ein Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante wählen. Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante haben geringe Signalverluste und sind ideal für HF-Mikrowellenschaltungen.

Hochgeschwindigkeit

Die Auswahl des richtigen PCB-Materials ist für Hochfrequenz- und Mikrowellen-Designs entscheidend. Das PCB-Material von Rogers verfügt über die erforderlichen Eigenschaften, um hohen Temperaturen standzuhalten und die Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Es hat eine hohe Glasübergangstemperatur von etwa 280 Grad Celsius und ein stabiles Ausdehnungsverhalten über den gesamten Temperaturbereich der Schaltkreisverarbeitung.

Dielektrische Schicht

Beim Entwurf von HF- oder Mikrowellen-Leiterplatten ist die dielektrische Schicht ein wichtiger Leistungsparameter. Das Material muss eine niedrige Dielektrizitätskonstante und den kleinsten Tangens haben, um dielektrische Verluste zu vermeiden, und es muss eine hohe thermische und mechanische Stabilität aufweisen. Teflon ist ein hervorragendes Material für diesen Zweck. Es ist auch als Teflon-PCB bekannt. Ein dielektrisches Material mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist für die Stabilität eines Filters oder Oszillators erforderlich. Das Material sollte außerdem einen passenden Wärmeausdehnungskoeffizienten für die X- und Z-Achse haben.

Spurbreite

Die Verwendung von Rogers PCB-Material ist eine hervorragende Möglichkeit, die Leistung Ihrer Designs zu verbessern. Dieses dielektrische Material hat eine große Bandbreite an Dielektrizitätskonstanten, was es zu einer hervorragenden Wahl für Hochgeschwindigkeitsanwendungen macht. Außerdem ist es mit FR-4 kompatibel.

Toleranz bei Signalverlusten

Da Leiterplattendesigns immer komplexer, kleiner und schneller werden, wird die Kontrolle über die Impedanz immer wichtiger. Die Kontrolle der Substratimpedanz ist wichtig, damit Signale effizient über die Leiterbahn oder die Referenzebene übertragen werden können. Eine ungeeignete Substratimpedanz kann dazu führen, dass Signale außerhalb ihres spezifizierten Bereichs liegen. Durch den Einsatz eines Laminats der Serie 4000 von Rogers können Entwickler die Impedanzkontrolle gewährleisten und gleichzeitig das Gesamtdesign verbessern. Dies ist besonders wichtig bei digitalen Hochgeschwindigkeitsanwendungen.

PTFE

Bei der Realisierung von HF- oder Mikrowellen-Leiterplatten ist die Dielektrizitätskonstante (Dk) des Leiterplattenmaterials entscheidend. Je höher die Dielektrizitätskonstante, desto kürzer die Wellenlänge der Schaltung. Ein PTFE Rogers Leiterplattenmaterial mit einem hohen Dk-Wert ist eine gute Wahl für Mikrowellenleiterplatten.

Rogers RT/Duroid 5880

RT/Duroid 5880 ist ein mit Glasmikrofasern verstärktes Leiterplattenmaterial mit niedriger Dielektrizitätskonstante und geringem Verlust. Dieses Material ist eine gute Wahl für Mikrowellen- oder HF-Designs. Es hat eine geringe Dichte und ist mit Hochtemperaturlöten kompatibel.

Verschiedene Arten von PCB-Lötverfahren

Wenn es um das Löten von Leiterplatten geht, haben Sie einige Möglichkeiten. Es gibt das Reflow-Verfahren, die Oberflächenmontagetechnik und das Wellenlöten. Erfahren Sie mehr über diese Verfahren. Jedes Verfahren hat seine Vor- und Nachteile. Welche ist die beste für Ihre Leiterplatte?

Wellenlöten

Wellenlötverfahren werden zum Löten elektronischer Bauteile auf Leiterplatten verwendet. Bei diesem Verfahren wird die Leiterplatte durch einen Topf mit geschmolzenem Lötzinn geführt, wodurch stehende Wellen aus Lötzinn erzeugt werden, die zur Herstellung elektrisch und mechanisch zuverlässiger Verbindungen verwendet werden. Dieses Verfahren wird am häufigsten für die Montage von Komponenten mit Durchgangslöchern verwendet, kann aber auch für die Oberflächenmontage eingesetzt werden.

Ursprünglich wurde das Wellenlöten zum Löten von Durchgangslöchern verwendet. Dieses Verfahren ermöglichte die Entwicklung von doppelseitigen und mehrlagigen Leiterplatten. Es führte schließlich zu hybriden Leiterplatten, die sowohl durchkontaktierte als auch SMD-Bauteile enthalten. Einige Leiterplatten" bestehen heute aus flexiblen Bändern.

In den Anfängen des Wellenlötverfahrens wurden Flussmittel mit einer hohen Kolophoniumkonzentration verwendet. In der Regel wurden diese flüssigen Flussmittel nur für das Wellenlöten von Baugruppen ohne SMDs verwendet. Diese Methode erforderte eine teure Reinigung nach dem Löten.

Oberflächenmontage-Technologie

Die Oberflächenmontagetechnik ist eine beliebte Methode zur Herstellung von Leiterplatten. Sie ermöglicht die Miniaturisierung von Bauteilen, die dann dichter aneinander auf einer Leiterplatte montiert werden können. Dadurch können integrierte Schaltkreise kleiner sein und mehr Funktionalität bieten. Allerdings sind dafür höhere Investitionen erforderlich.

Bei der Oberflächenmontagetechnik werden die Bauteile auf die Oberfläche der Leiterplatte gelötet. Sie hat Vorteile gegenüber anderen Lötverfahren für Leiterplatten, wie der Durchsteckmontage und dem Wellenlöten. Im Vergleich zur Durchsteckmontage können oberflächenmontierte Leiterplatten eine höhere Packungsdichte und Zuverlässigkeit erreichen. Sie sind auch widerstandsfähiger gegen Vibrationen und Stöße. Sie werden häufig in der Unterhaltungselektronik eingesetzt.

Die Oberflächenmontagetechnik wurde erstmals in den 1960er Jahren eingeführt und ist in der Elektronik sehr beliebt geworden. Heute gibt es eine breite Palette von Bauteilen, die in Oberflächenmontagetechnik hergestellt werden. Dazu gehören eine große Vielfalt an Transistoren sowie analoge und logische ICs.

Selektives Löten

Das Selektivlöten von Leiterplatten ist ein kostengünstiges Verfahren, das es den Herstellern ermöglicht, ihre Produkte schneller und einfacher zu verkaufen. Zu seinen Vorteilen gehört die Möglichkeit, empfindliche Bauteile vor Hitze zu schützen und die Lötzeit zu verkürzen. Außerdem kann dieses Verfahren zur Reparatur oder Nachbearbeitung von bereits gelöteten Leiterplatten eingesetzt werden.

Für das Selektivlöten gibt es zwei Hauptmethoden. Dazu gehören das Schlepplöten und das Tauchlöten. Jedes dieser Verfahren hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Daher ist es wichtig, sich mit beiden Verfahren vertraut zu machen, bevor man sich für das beste entscheidet.

Selektivlöten hat viele Vorteile und ist die bevorzugte Methode für viele Leiterplattenbestückungen. Es macht das manuelle Löten aller Komponenten einer Leiterplatte überflüssig, was zu einer schnelleren Montage führt. Außerdem verringert es die thermische Belastung der Leiterplatte.

Umgang mit Erdung im Hochfrequenzdesign

Bei Hochfrequenzdesigns muss die Frage der Erdung berücksichtigt werden. Im Zusammenhang mit der Erdung müssen mehrere Aspekte berücksichtigt werden. Dazu gehören die Impedanz von Erdungsleitern und Erdungsverbindungen, der Gleichstrompfad, der niederfrequente Signale dominiert, und die Ein-Punkt-Erdung.

Impedanz von Erdungsleitern

Die Erdungselektrode eines typischen geerdeten elektrischen Systems ist parallel zu den Erdungsstäben auf der Leitungsseite des Netzes, der Transformatoren und der Masten angeordnet. Der zu prüfende Stab ist mit der Erdungselektrode verbunden. Der Ersatzwiderstand der netzseitigen Erdungsstangen ist vernachlässigbar.

Eine Ein-Punkt-Erdungsmethode ist für Frequenzen unter einem MHz akzeptabel, aber für hohe Frequenzen weniger wünschenswert. Eine Ein-Punkt-Erdungsleitung erhöht die Erdungsimpedanz aufgrund der Drahtinduktivität und der Leitungskapazität, während Streukapazitäten zu unbeabsichtigten Erdungsrückleitungen führen. Für Hochfrequenzschaltungen ist eine Mehrpunkt-Erdung erforderlich. Bei dieser Methode entstehen jedoch Erdungsschleifen, die anfällig für Magnetfeldinduktion sind. Daher ist es wichtig, hybride Erdungsschleifen zu vermeiden, insbesondere wenn die Schaltung empfindliche Komponenten enthält.

Erdungsrauschen kann in Hochfrequenzschaltungen ein großes Problem darstellen, vor allem, wenn die Schaltungen große schwankende Ströme aus der Versorgung beziehen. Dieser Strom fließt in der gemeinsamen Masse-Rückleitung und verursacht eine Fehlerspannung (DV). Diese variiert mit der Frequenz der Schaltung.

Impedanz von Bondleitern

Im Idealfall sollte der Widerstand von Bondleitern weniger als ein Milliohm betragen. Bei höheren Frequenzen ist das Verhalten eines Bondleiters jedoch komplexer. Er kann parasitäre Effekte und Restkapazitäten in der Parallelschaltung aufweisen. In diesem Fall wird der Bonding-Leiter zu einem Parallelschwingkreis. Außerdem kann er aufgrund des Skin-Effekts, d. h. des Stromflusses durch die Außenfläche des Leiters, einen hohen Widerstand aufweisen.

Ein typisches Beispiel für eine leitungsgebundene Störeinkopplung ist ein Motor- oder Schaltkreis, der in einen Mikroprozessor mit Erdungsrückleitung eingespeist wird. In diesem Fall ist die Impedanz des Erdungsleiters höher als die Betriebsfrequenz, und es ist wahrscheinlich, dass der Stromkreis in Resonanz gerät. Aus diesem Grund werden die Erdungsleiter in der Regel an mehreren Punkten mit unterschiedlichen Erdungslängen geklebt.

Gleichstrompfad dominiert bei niederfrequenten Signalen

Es wird allgemein angenommen, dass der Gleichstrompfad für niederfrequente Signale einfacher zu implementieren ist als Hochfrequenzschaltungen. Diese Methode hat jedoch mehrere Einschränkungen, insbesondere bei integrierten Implementierungen. Zu diesen Einschränkungen gehören Flickerrauschen, Gleichstromversatz und große Zeitkonstanten. Außerdem werden bei diesen Entwürfen in der Regel große Widerstände und Kondensatoren verwendet, die ein starkes thermisches Rauschen erzeugen können.

Im Allgemeinen folgt der Rückstrom von Hochfrequenzsignalen dem Pfad mit der kleinsten Schleifenfläche und der geringsten Induktivität. Das bedeutet, dass der größte Teil des Signalstroms über einen schmalen Pfad direkt unter der Signalleitung in die Ebene zurückkehrt.

Ein-Punkt-Erdung

Die Ein-Punkt-Erdung ist ein wesentliches Element für den Schutz von Kommunikationsanlagen vor Blitzschlag. Neben einer effektiven Erdung bietet diese Technik auch einen strukturellen Blitzschutz. Sie wurde in blitzgefährdeten Gebieten ausgiebig getestet und hat sich als wirksame Methode erwiesen. Die Ein-Punkt-Erdung ist jedoch nicht die einzige Überlegung.

Wenn der Leistungsunterschied zwischen den Stromkreisen groß ist, ist eine serielle Ein-Punkt-Erdung möglicherweise nicht sinnvoll. Der daraus resultierende hohe Rückstrom kann Stromkreise mit geringer Leistung stören. Wenn der Leistungsunterschied gering ist, kann eine parallele Ein-Punkt-Erdung verwendet werden. Diese Methode hat jedoch viele Nachteile. Die Ein-Punkt-Erdung ist nicht nur ineffizient, sondern erfordert auch einen größeren Erdungsaufwand und erhöht die Erdungsimpedanz.

Ein-Punkt-Erdungssysteme werden im Allgemeinen bei niedrigeren Frequenzen verwendet. Wenn die Stromkreise jedoch mit hohen Frequenzen betrieben werden, kann ein Mehrpunkt-Erdungssystem eine gute Wahl sein. Die Erdungsebene eines Hochfrequenzkreises sollte von zwei oder mehr Kreisen gemeinsam genutzt werden. Dadurch wird die Gefahr von Magnetschleifen verringert.

Leistungsstörungen

Leistungsstörungen können die Leistung einer Schaltung beeinträchtigen und sogar ernsthafte Probleme mit der Signalintegrität verursachen. Daher ist es unerlässlich, Leistungsstörungen bei der Entwicklung von Hochfrequenzschaltungen zu berücksichtigen. Glücklicherweise gibt es Methoden, um diese Probleme zu lösen. Die folgenden Tipps werden Ihnen helfen, die Leistungsstörungen in Ihren Hochfrequenzdesigns zu reduzieren.

Verstehen Sie zunächst, wie elektromagnetische Interferenzen entstehen. Es gibt zwei Hauptarten von Störungen: kontinuierliche und impulsartige. Kontinuierliche Störungen entstehen durch künstliche und natürliche Quellen. Beide Arten von Störungen sind durch einen Kopplungsmechanismus und eine Reaktion gekennzeichnet. Impulsstörungen hingegen treten intermittierend und innerhalb kurzer Zeit auf.