Kodėl taip sunku projektuoti radijo dažnių ir mikrobangų PCB?

Paprasčiausias paaiškinimas: radijo dažnių ir mikrobangų PCB yra skirtos dirbti aukštais dažniais, todėl projektavimo procesas yra šiek tiek sudėtingesnis. Jos ne tik jautresnės signalo triukšmui, bet ir reikalauja laidžios medžiagos bei turi aštrius kampus.

RF ir mikrobangų plokštės skirtos aukšto dažnio signalams valdyti.

RF ir mikrobangų plokštės - tai specializuotos plokštės, skirtos aukšto dažnio signalams valdyti. Šios plokštės dažnai gaminamos iš žemo CTE medžiagų, todėl yra stabilesnės esant aukštai temperatūrai. Be to, jomis galima lengvai suderinti kelis sluoksnius. Be to, jos pasižymi daugiasluoksne plokščių išdėstymo struktūra, kuri padeda sumažinti surinkimo sąnaudas ir padidinti našumą. Aukšto dažnio signalai yra labai jautrūs triukšmui, todėl konstruktoriai turi užtikrinti, kad jų spausdintinės plokštės būtų atsparios šiam triukšmui.

RF spausdintinei plokštei būtinas didelio pralaidumo substratas. Santykinė dielektrinė skvarba - tai dielektrinės skvarbos ir vakuumo dielektrinės skvarbos santykis. Ši savybė yra svarbi, nes ji sumažina reikiamą plotą spausdintinėje plokštėje. Be to, substrato medžiagos turi būti stabilios esant aukštai ir žemai temperatūrai, taip pat jos turi būti atsparios drėgmei.

Jie jautresni signalo triukšmui

Aukšto dažnio signalų triukšmas yra dažna radijo dažnių ir mikrobangų PCB problema, todėl projektuotojai turi būti ypač atidūs, kad sumažintų jo poveikį. RF ir mikrobangų signalai daug mažiau toleruoja signalų triukšmą nei didelės spartos skaitmeniniai signalai, todėl jie turi būti formuojami taip, kad jų poveikis būtų kuo mažesnis. Siekiant užtikrinti, kad signalų triukšmo kelias būtų nepertraukiamas, plokštėje turėtų būti naudojama įžeminimo plokštė.

Signalo triukšmas gali turėti daug neigiamų pasekmių radijo ir mikrobangų kineskopams. Pirma, radijo ir mikrobangų signalai yra jautresni signalų triukšmui, nes jie keliauja mažiausio pasipriešinimo keliu. Didesnių dažnių signalai paprastai eina mažo induktyvumo keliais, o tai gali sukelti signalo triukšmą ir skambėjimą. Todėl labai svarbu užtikrinti vientisą įžeminimo plokštumą nuo tvarkyklės iki imtuvo.

Jiems reikia laidžios medžiagos šilumai išsklaidyti.

Kai į radijo dažnių arba mikrobangų spausdintinę plokštę tiekiama galia, laidi medžiaga turi išsklaidyti susidariusią šilumą. Tai atliekama pagal bendrąjį šilumos srauto modelį, kai šiluma teka nuo šaltinio į žemesnės temperatūros sritį. Paprastai radijo dažnių įrenginiams naudojama laidi medžiaga, pavyzdžiui, varis, nes ji gali išsklaidyti šilumą be nuostolių.

Nuo PCB pagrindo dielektrinės skvarbos (Dk) priklauso, kaip gerai jis išsklaido šilumą. Iš laidžios medžiagos pagamintų PCB Dk vertė yra mažesnė nei pagamintų iš inertinės medžiagos. Didelės Dk vertės lemia mažesnius PCB.

Joms reikia kelių projektavimo taisyklių

Kad radijo dažnių ir mikrobangų spausdintinės plokštės veiktų optimaliai, reikia laikytis kelių projektavimo taisyklių. Pavyzdžiui, projektuojant radijo ir mikrobangų PCB turi būti atsižvelgta į būtinybę suderinti laidininkų impedanso varžą, o tai labai svarbu dirbant su radijo bangomis. Be to, grandinės išdėstymas taip pat turi kuo labiau sumažinti persikirtimų, t. y. energijos mainų tarp laidininkų, riziką.

Kita svarbi taisyklė projektuojant radijo dažnių ir (arba) mikrobangų spausdintines plokštes yra ta, kad pagrindo medžiaga turi sugerti mažai drėgmės. Tai padės sumažinti spausdintinei plokštei reikalingą plotą. Dar vienas dalykas, į kurį reikia atsižvelgti renkantis pagrindo medžiagas, yra santykinė dielektrinė skvarba, t. y. dielektrinės skvarbos ir vakuumo skvarbos santykis. Idealiu atveju radijo dažnių ir (arba) mikrobangų spausdintinių plokščių medžiagų santykinė elektrinė skvarba turėtų būti pakankamai didelė, kad būtų galima sujungti didelės spartos jungtis nesumažinant linijų pločio ir impedanso tolerancijos. Tam reikia kruopščiai išanalizuoti preliminarius parametrus ir medžiagas, kurias reikėtų nustatyti naudojant spausdintinės plokštės schemą.