行業(yè)新聞|2023-02-18| admin
高頻高速電路板的設(shè)計與傳統(tǒng)電路板有些不同。阻抗匹配、布線類型(最好是共面)使其與眾不同,消除短通孔截線(避免反射)、接地、通孔、電源去耦等參數(shù)。在這些電路板中,堆疊和材料選擇也起著至關(guān)重要的作用。
考慮到這些因素,由于EMI干擾、高頻信號通道等因素,射頻設(shè)計過程的復(fù)雜性將增加。本文將詳細討論所有這些問題。首先,我們將討論阻抗匹配。
阻抗匹配
在受控阻抗射頻電路中,當(dāng)整個標記的阻抗保持相同時,從源頭到負載的最大功率傳輸不會扭曲。這種阻抗被稱為標記的特性阻抗(Z0)。特性阻抗取決于電路的幾何形狀,如電路寬度、PCB材料的介電常數(shù)、電路厚度和參考接地層的高度。匹配電路也是為了匹配這些阻抗而設(shè)計的。
射頻板材料
高頻高速電路板由一些符合高頻操作要求的材料制成。這些材料在高頻操作下應(yīng)具有低信號損耗和穩(wěn)定性,并應(yīng)能吸收大量熱量。介電常數(shù)(DK)、損耗角正切(tanδ)以及熱膨脹系數(shù)(CTE)在寬頻范圍內(nèi),值也應(yīng)保持一致。典型介電常數(shù)范圍為3-3.5。在10-30gHz的頻率范圍內(nèi),損耗角正切值在0.0022-0.0095之間。
除了這些特定的必需品外,還考慮了材料成本和制造的便利性。
一般采用聚四氟乙烯(PTFE)、陶瓷和碳氫化合物制成的材料混合或與玻璃混合。羅杰斯材料是射頻電路板的常見選擇。羅杰斯材料有不同的變體可供選擇。
射頻PCB疊層
射頻板疊層應(yīng)注意線路與部件之間的隔離、電源耦合、層數(shù)和排列、部件放置等細節(jié)。射頻元件和線路放置在頂層。接地層和電源層緊隨其后。底層填充了所有非射頻元件和線路。這種排列在射頻和非射頻元件之間提供了最小的干擾。直接接地層為接地返回電流提供了最小的路徑。因此,簡而言之,這是一個適合小型射頻板的疊層。
射頻線路設(shè)計
RF線路傳輸?shù)母哳l信號會受到傳輸損耗和干擾的影響。這些線路的阻抗是設(shè)計師最關(guān)心的問題。在射頻板中,線路被視為傳輸線路。傳輸線路最常見的設(shè)計類型是共面波導(dǎo)。(CPWG)、微帶和帶狀線。以下是在射頻布線設(shè)計中確定正確操作和最小損耗的方面:
1、線路的長度應(yīng)盡可能短,這有助于減少衰減。
2、不要將RF線與普通線平行放置在布局中。如果這樣放置,兩者之間就會有干擾。
3、要求接地層為信號提供返回路徑。
4、測試點不應(yīng)放置在標記上,這是一種阻抗匹配值,可以中斷線路。
5、逐漸彎曲的彎道比保持急轉(zhuǎn)彎更適合跟蹤性能。
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