Struktura laminátové desky RF a požadavky na kabeláž

Kromě impedance vysokofrekvenčního signálového vedení musí laminovaná struktura jednoduché desky RF PCB také zohledňovat otázky, jako je rozptyl tepla, proud, zařízení, EMC, struktura a kožní efekt. Obvykle se jedná o vrstvení a stohování vícevrstvých tištěných desek. Dodržujte některé základní zásady:

 

A) Každá vrstva RF PCB je pokryta velkou plochou bez napájecí roviny. Horní a spodní sousední vrstvy vrstvy RF elektroinstalace by měly být zemnící roviny.

I když se jedná o digitálně-analogovou smíšenou desku, digitální část může mít napájecí rovinu, ale RF plocha musí stále splňovat požadavek velkoplošné dlažby na každém patře.

B) U dvojitého panelu RF je horní vrstva signální vrstva a spodní vrstva je zemnicí plocha.

Čtyřvrstvá RF jednoduchá deska, horní vrstva je signálová vrstva, druhá a čtvrtá vrstva jsou zemní plochy a třetí vrstva je pro napájecí a řídicí vedení. Ve speciálních případech lze na třetí vrstvě použít některé vysokofrekvenční signálové linky. Více vrstev RF desek a tak dále.
C) U RF základní desky jsou horní i spodní povrchové vrstvy broušeny. Aby se snížila impedanční diskontinuita způsobená prokovy a konektory, používá druhá, třetí, čtvrtá a pátá vrstva digitální signály.

Ostatní vrstvy páskové linky na spodním povrchu jsou všechny spodní signálové vrstvy. Podobně by měly být uzemněny dvě sousední vrstvy vrstvy RF signálu a každá vrstva by měla být pokryta velkou plochou.

D) U vysoce výkonných vysokoproudých RF desek by měl být hlavní RF spoj umístěn na horní vrstvě a propojen širším mikropáskovým vedením.

To vede k rozptylu tepla a ztrátám energie, což snižuje chyby v korozi drátu.

E) Napájecí plocha digitální části by měla být blízko základní rovině a umístěna pod základní rovinou.

Tímto způsobem může být kapacita mezi dvěma kovovými deskami použita jako vyhlazovací kondenzátor pro napájení a současně může zemní deska také odstínit vyzařovací proud distribuovaný na napájecí rovině.

Konkrétní požadavky na způsob stohování a dělení rovin lze nalézt v „20050818 Design Specification Board Design-EMC Requirements“ vydané oddělením designu EDA a přednost mají online standardy.

2
Požadavky na zapojení RF desky
2.1 Roh

Pokud jsou stopy vysokofrekvenčního signálu v pravém úhlu, efektivní šířka čáry v rozích se zvětší a impedance se stane nespojitou a způsobí odrazy. Proto je nutné rohy řešit především dvěma způsoby: řezáním rohů a zaoblením.

(1) Oříznutý roh je vhodný pro relativně malé ohyby a použitelná frekvence oříznutého rohu může dosáhnout 10 GHz

 

 

(2) Poloměr úhlu oblouku by měl být dostatečně velký. Obecně řečeno, zajistěte: R>3W.

2.2 Mikropáskové zapojení

Horní vrstva desky plošných spojů nese RF signál a rovinná vrstva pod RF signálem musí být úplná zemnící plocha, aby vytvořila mikropáskovou liniovou strukturu. Aby byla zajištěna strukturální integrita mikropáskového vedení, existují následující požadavky:

(1) Okraje na obou stranách mikropáskového vedení musí být nejméně 3W široké od okraje zemní plochy pod ním. A v rozsahu 3W nesmí být žádné neuzemněné prokovy.

(2) Vzdálenost mezi mikropáskovým vedením a stínící stěnou by měla být udržována nad 2W. (Poznámka: W je šířka čáry).

(3) Odpojená mikropásková vedení ve stejné vrstvě by měla být ošetřena uzemněným měděným pláštěm a zemnící prokovy by měly být přidány k uzemněné měděné plášti. Rozteč otvorů je menší než λ/20 a jsou rovnoměrně uspořádány.

Okraj broušené měděné fólie by měl být hladký, plochý a bez ostrých otřepů. Doporučuje se, aby okraj uzemněné mědi byl větší nebo roven šířce 1,5 W nebo 3H od okraje mikropáskového vedení a H představuje tloušťku média mikropáskového substrátu.

(4) Je zakázáno, aby kabeláž RF signálu překračovala mezeru mezi zemní plochou druhé vrstvy.
2.3 Páskové vedení
Rádiofrekvenční signály někdy procházejí střední vrstvou PCB. Nejběžnější je ze třetí vrstvy. Druhá a čtvrtá vrstva musí být úplná zemnící plocha, to znamená excentrická pásková struktura. Musí být zaručena strukturální integrita pásové linky. Požadavky musí být:

(1) Okraje na obou stranách páskového vedení jsou široké alespoň 3 W od horního a spodního okraje zemní plochy a v rámci 3 W nesmí být žádné neuzemněné prokovy.

(2) Je zakázáno, aby páskové vedení RF překračovalo mezeru mezi horní a spodní zemní plochou.

(3) Pásová vedení ve stejné vrstvě by měla být ošetřena uzemněným měděným pláštěm a zemnící prokovy by měly být přidány k zemnímu měděnému plášti. Rozteč otvorů je menší než λ/20 a jsou rovnoměrně uspořádány. Okraj broušené měděné fólie by měl být hladký, plochý a bez ostrých otřepů.

Doporučuje se, aby okraj měděného pláště s povrchovou vrstvou byl větší nebo roven šířce 1,5 W nebo šířce 3H od okraje pruhu. H představuje celkovou tloušťku horní a spodní dielektrické vrstvy pásového vedení.

(4) Má-li páskové vedení přenášet vysoce výkonné signály, aby se zabránilo příliš tenké šířce vedení 50 ohmů, měly by být obvykle měděné pláště horní a spodní referenční roviny oblasti páskového vedení vyhloubeny a šířka vyhloubení je čára pásu Více než 5násobek celkové tloušťky dielektrika, pokud šířka čáry stále nesplňuje požadavky, pak jsou horní a spodní sousední referenční roviny druhé vrstvy vyhloubeny.