Tungod sa gamay nga gidak-on ug gidak-on, hapit wala'y giimprinta nga mga sumbanan sa sirkito sa Circuit alang sa nagtubo nga merkado sa IOT. Sa wala pa mogawas kini nga mga sukdanan, kinahanglan namon nga magsalig sa kahibalo ug kasinatian sa paggama nga nahibal-an sa pag-uswag sa board-level ug hunahunaa kung giunsa ang pag-apply niini sa lahi nga mga hagit. Adunay tulo nga mga lugar nga nanginahanglan sa atong espesyal nga pagtagad. Sila: Mga materyales sa nawong sa sirkito nga mga materyales sa Circuit, RF / Microwave Design ug RF transmission line.

Materyal nga PCB

Ang "PCB" sa kasagaran naglangkob sa mga laminates, nga mahimo nga hinimo sa fiber nga gipalig-on nga epoxy (Fr4), polymide o uban pang mga materyal nga laminate. Ang sulud nga sulud tali sa lainlaing mga sapaw gitawag nga usa ka prepreg.

Ang mga masulub-on nga mga aparato nanginahanglan og taas nga kasaligan, mao nga kung ang mga tigdesinyo sa PCB nag-atubang sa kapilian sa paggamit sa FR4 (labi ka labi nga mga materyales sa paghimo sa PCB) o labi ka mahal nga mga materyales, kini mahimong usa ka problema.

Kung ang mga aplikasyon sa PCB nanginahanglan og taas nga tulin, taas nga mga materyales nga high-frequency, dili ang labing maayo nga kapilian. The dielectric constant (Dk) of FR4 is 4.5, the dielectric constant of the more advanced Rogers 4003 series material is 3.55, and the dielectric constant of the brother series Rogers 4350 is 3.66.

"Ang Dinelect Constant sa usa ka laminate nagtumong sa ratio sa kapasidad o kusog tali sa usa ka pares nga mga aplikasyon sa Vacuum. Sa taas nga mga frequency sa Farquency sa Vacuum. GUSTO nga adunay usa ka gamay nga mga aplikasyon sa Vacuum. Sa taas nga mga frequency sa Farquency sa Vacuum. GUSTO nga adunay usa ka gamay nga mga aplikasyon sa Vacuum.

Ubos sa normal nga mga kahimtang, ang gidaghanon sa mga layer sa PCB alang sa mga sagbut nga mga aparato gikan sa 4 hangtod 8 nga mga sapaw. Ang prinsipyo sa pagtukod sa layer mao nga kung kini usa ka 8-layer nga PCB, kinahanglan nga maghatag igo nga igo nga yuta ug mga playay nga mga sapaw ug sandwich nga wiring layer. Niining paagiha, ang epekto sa ripple sa crosstalk mahimong itago sa usa ka minimum ug electromagnetic interference (EMI) mahimong hinungdanon nga pagkunhod.

Sa entablado sa layko sa circuit board nga laraw sa laraw sa board, ang plano sa layout sa kasagaran ibutang ang usa ka dako nga layer sa yuta nga hapit sa layer sa pag-apod-apod sa yuta. Mahimo kini nga usa ka labi ka kaayo nga ripple nga epekto, ug ang ingay sa sistema mahimo usab nga pagkunhod sa hapit zero. Kini labi ka hinungdanon alang sa substancy sa radyo.

Kung itandi sa materyal nga Rogers, ang Fr4 adunay mas taas nga hinungdan sa pagkabulag (DF) labi na sa taas nga frequency. Alang sa mas taas nga pasundayag sa Fr4 Laminates, ang kantidad sa DF mga 0.002, nga usa ka han-ay sa kadako nga labi ka maayo kaysa sa naandan nga FR4. Bisan pa, ang Stack sa Rogers mao ra ang 0.001 o dili kaayo. Kung ang Fr4 nga materyal gigamit alang sa taas nga aplikasyon sa frequency, adunay usa ka hinungdanon nga kalainan sa pagkawala sa insertion. Ang pagkawala sa pagsulud gihubit ingon nga pagkawala sa gahum sa signal gikan sa punto A hangtod sa pagtudlo sa B sa diha nga gigamit ang FR4, Rogers o uban pang mga materyales.

Paghimo mga Suliran

Ang nagsul-ob nga PCB nagkinahanglan nga mapugngan ang pagpugong sa importa. Kini usa ka hinungdanon nga hinungdan alang sa mga magamit nga aparato. Ang pagpahiangay sa impedance makahimo makahimo og limpyo nga transmission transmission. Kaniadto, ang standard tolerance alang sa signal nga nagdala sa mga pagsubay mao ang ± 10%. Kini nga timailhan klaro nga dili maayo alang sa high-frequency sa high-speed circuits. Ang kasamtangan nga kinahanglanon mao ang ± 7%, ug sa pipila ka mga kaso bisan sa ± 5% o dili kaayo. Ang kini nga parameter ug uban pang mga variable nga seryoso makaapekto sa paghimo niini nga mga sagbot nga mga PCB nga labi ka higpit nga pagpugong sa pagpugong, sa ingon gilimitahan ang gidaghanon sa mga negosyo nga makahimo sa paghimo niini.

Ang kanunay nga pagtugot sa dielectric sa laminate nga gihimo sa mga materyales sa uhf sa kadaghanan gipadayon sa ± 2%, ug pipila ka mga produkto mahimo pa nga moabot ± 1%. Sa kasukwahi, ang kanunay nga pagtugot sa pag-ila sa Fr4 Laminate labi ka taas sa 10%. Busa, itandi ang duha nga mga materyal nga makit-an nga ang pagkawala sa insertion sa Rogers labi ka ubos. Kung itandi sa tradisyonal nga mga materyales sa FR4, ang pagkawala sa transmission ug pagkawala sa pagkawala sa mga rogers nga gibug-aton tunga sa ubos.

Sa kadaghanan nga mga kaso, ang gasto mao ang labing hinungdanon. Bisan pa, ang mga Rogers makahatag medyo low-loss nga high-frequency laminate nga pasundayag sa usa ka madawat nga punto sa presyo. Alang sa mga aplikasyon sa komersyal, ang mga roger mahimo nga usa ka hybrid nga PCB nga adunay ep cupexy nga gibase sa FR4, pipila ka mga layer nga gigamit ang materyal sa Rogers, ug uban pang mga layer nga gigamit ang FR4.

Kung ang pagpili sa usa ka rogers stack, frequency ang panguna nga konsiderasyon. Kung ang Frequency milapas sa 500mhz, ang mga tigdesinyo sa PCB lagmit nga mopili mga materyales sa Rogers, labi na sa mga materyal sa RF / Microwave makahatag mas taas nga pasundayag kung ang mga taas nga mga pagsubay nga higpit nga kontrolado sa impedance.

Kung itandi sa materyal nga FR4, ang materyal sa Rogers mahimo usab nga maghatag sa labing ubos nga pagkawala sa dielectric, ug ang dielectric nga kanunay nga malig-on sa usa ka halapad nga frequency range. Dugang pa, ang materyal sa Rogers mahimong makahatag sa sulundon nga pagkawala sa pagkawala sa pagsulud nga gikinahanglan sa taas nga operasyon sa frequency.

Ang coefficient sa thermal expanstion (CTE) sa mga Rogers 4000 series nga mga materyales adunay maayo kaayo nga sukod sa kadak-an. Kini nagpasabut nga itandi sa FR4, kung ang PCB nag-atubang sa bugnaw, mainit ug mainit nga pagbangga sa mga siklo sa pagtangtang ug pagkontra sa circuit board nga mapadayon sa mas taas nga mga siklo sa temperatura.

Sa kaso sa sinagol nga pag-stack, dali nga gamiton ang sagad nga teknolohiya sa proseso sa paghimo sa paghimo sa mga rogers ug high-performance nga makuha ang taas nga ani sa paghimo. Ang Rogers Stack wala magkinahanglan usa ka espesyal nga proseso sa pag-andam sa VIA.

Ang sagad nga FR4 dili makab-ot ang kasaligan nga pasundayag sa elektrikal, apan ang high-performance fr4 nga mga materyales adunay maayo nga gasto, ug mahimong magamit sa usa ka halapad nga aplikasyon, gikan sa usa ka halapad nga aplikasyon, gikan sa usa ka halapad nga aplikasyon, gikan sa usa ka halapad nga aplikasyon, gikan sa yano nga mga aplikasyon sa pag-audio sa komplikado nga mga aplikasyon sa microwave.

Mga konsiderasyon sa Design sa RF / Microwave

Ang Portable Technology ug Bluetooth adunay aspalto alang sa mga aplikasyon sa RF / Microwave sa mga magamit nga aparato. Ang kanunay nga range sa karon nahimo nga labi ka labi ka dinamiko. Pipila ka tuig ang milabay, taas kaayo nga frequency (VHF) gipasabut ingon 2GHZ ~ 3GHz. Apan karon makita namon ang mga aplikasyon sa ultra-high (UHF) gikan sa 10GHz hangtod sa 25GHz.

Busa, alang sa mga igong igong PCB, ang bahin sa RF nanginahanglan dugang nga pagtagad sa mga isyu sa mga kable, ug ang mga signal kinahanglan nga ibulag sa mga high-frequency signal. Ang uban nga mga konsiderasyon naglakip sa: Paghatag usa ka filter sa bypass, igo nga mga capacitor sa dekorasyon, pag-grounding, ug pagdisenyo sa linya sa transmission ug pagbalik sa linya nga hapit managsama.

Ang pagsala sa Bypass mahimo nga magpugong sa epekto sa ripple sa sulud nga sulud ug crosstalk. Ang mga capacitor sa decoupling kinahanglan nga ibutang nga mas duol sa mga lagdok sa aparato nga nagdala mga signal sa kuryente.

Ang mga linya sa transmission floed ug signal circuit nanginahanglan usa ka layer sa yuta nga ibutang sa taliwala sa mga signal sa Power Layer aron maputi ang mga signal sa tunog. Sa mas taas nga Signal Speeds, ang gagmay nga mga madmatches sa impedece hinungdan sa dili timbang nga transmission ug pagdawat sa mga signal, nga miresulta sa pagtuis. Busa, ang espesyal nga atensyon kinahanglan ibayad sa problema sa pagpares sa impeance nga may kalabutan sa signal sa radio frequency, tungod kay ang signal sa radio frequency adunay taas nga tulin ug usa ka espesyal nga pagtugot.

Ang mga linya sa transmission transmission kinahanglan nga kontrolado nga impedece aron ma-transad ang mga signal sa RF gikan sa usa ka piho nga ic substrate sa PCB. Kini nga mga linya sa transmission mahimong ipatuman sa gawas nga layer, top layer, ug sa ilawom nga layer, o mahimo nga gidisenyo sa tunga nga layer.

Ang mga pamaagi nga gigamit sa panahon sa PCB RF nga laraw sa laraw sa microstrip, naglutaw nga linya sa strip, coplanar waveguide o grounding. Ang linya sa microstrip naglangkob sa usa ka pirmi nga gitas-on sa metal o mga pagsubay ug sa tibuuk nga eroplano nga eroplano o bahin sa eroplano nga direkta sa ilawom sa ubos niini. Ang kinaiya nga impedance sa kinatibuk-ang linya sa microsocrip nga linya gikan sa 50ω hangtod 75ω.

Ang naglutaw nga stripline usa pa nga pamaagi sa pagpugong sa mga kable ug kasaba. Kini nga linya naglangkob sa natad nga mga kable nga gilapdon sa sulud nga sulud sa sulud ug usa ka dako nga eroplano nga eroplano sa ibabaw ug sa ilawom sa Center Conductor. Ang eroplano nga ground adunay sandwiched tali sa power eroplano, mao nga makahatag kini usa ka epektibo kaayo nga epekto sa kahimtang. Kini ang gipalabi nga pamaagi alang sa mga igsusar nga PCB RF nga signal nga mga kable.

Ang Coplanar WaveGuide makahatag mas maayo nga pag-inusara duol sa RF circuit ug ang circuit nga kinahanglan nga ipasaka nga mas duol. Kini nga medium naglangkob sa usa ka sentral nga konduktor ug eroplano nga eroplano sa bisan unsang kilid o sa ubos. Ang labing maayo nga paagi sa pagpadala sa mga signal sa Radio Frequency mao ang pagsuspinde sa mga linya sa strip o mga coplanar nga nagbaligya. Kini nga duha nga mga pamaagi makahatag mas maayo nga pag-inusara tali sa mga timaan sa signal ug RF.

Girekomenda nga gamiton ang gitawag nga "via koral" sa duha ka kilid sa coplanar waveguide. Kini nga pamaagi makahatag usa ka laray sa yuta nga vias sa matag metal nga eroplano nga eroplano sa sentro nga konduktor. Ang panguna nga pagsubay sa tunga nga adunay mga bakod sa matag kilid, sa ingon naghatag usa ka shortcut alang sa pagbalik karon sa yuta sa ubos. Kini nga pamaagi mahimong makunhuran ang lebel sa kasaba nga may kalabutan sa taas nga ripple nga epekto sa signal sa RF. Ang Dielectric nga kanunay nga 4.5 nagpabilin nga parehas sa fr4 nga materyal sa preprec, samtang ang dielectric nga kanunay sa prepreg-gikan sa micropripsip, stripline - mga 3.8 hangtod 3.9.

Sa pipila ka mga aparato nga mogamit sa eroplano nga ground, ang mga buta nga vias mahimong gamiton aron mapaayo ang defoupling performance sa gahum sa kurbada ug paghatag usa ka shunt nga agianan gikan sa aparato. Ang shunt nga agianan padulong sa yuta mahimong mub-an ang gitas-on sa pinaagi sa Via. Mahimo kini makab-ot ang duha nga katuyoan: Dili lamang nimo paghimo ang usa ka shunt o ground, apan gipamubu usab ang distansya sa transmission sa mga gagmay nga lugar, nga usa ka hinungdanon nga hinungdan sa design.