Structure stratifiée de la carte RF et exigences de câblage

En plus de l'impédance de la ligne de signal RF, la structure laminée de la carte unique RF PCB doit également prendre en compte des problèmes tels que la dissipation thermique, le courant, les dispositifs, la CEM, la structure et l'effet cutané. Nous sommes généralement dans la superposition et l’empilement de cartes imprimées multicouches. Suivez quelques principes de base :

 

A) Chaque couche du PCB RF est recouverte d'une grande surface sans plan d'alimentation. Les couches adjacentes supérieure et inférieure de la couche de câblage RF doivent être des plans de masse.

Même s'il s'agit d'une carte mixte numérique-analogique, la partie numérique peut avoir un plan de puissance, mais la zone RF doit quand même répondre à l'exigence d'un pavage de grande surface à chaque étage.

B) Pour le double panneau RF, la couche supérieure est la couche de signal et la couche inférieure est le plan de masse.

Carte unique RF à quatre couches, la couche supérieure est la couche de signal, les deuxième et quatrième couches sont des plans de masse et la troisième couche est destinée aux lignes d'alimentation et de contrôle. Dans des cas particuliers, certaines lignes de signaux RF peuvent être utilisées sur la troisième couche. Plus de couches de cartes RF, etc.
C) Pour le fond de panier RF, les couches de surface supérieure et inférieure sont toutes deux rectifiées. Afin de réduire la discontinuité d'impédance provoquée par les vias et les connecteurs, les deuxième, troisième, quatrième et cinquième couches utilisent des signaux numériques.

Les autres couches de stripline sur la surface inférieure sont toutes des couches de signaux inférieures. De même, les deux couches adjacentes de la couche de signal RF doivent être mises à la terre et chaque couche doit être recouverte d'une grande surface.

D) Pour les cartes RF haute puissance et courant élevé, la liaison principale RF doit être placée sur la couche supérieure et connectée à une ligne microruban plus large.

Ceci favorise la dissipation thermique et la perte d'énergie, réduisant ainsi les erreurs de corrosion des fils.

E) Le plan de puissance de la partie numérique doit être proche du plan de masse et disposé en dessous du plan de masse.

De cette manière, la capacité entre les deux plaques métalliques peut être utilisée comme condensateur de lissage pour l'alimentation électrique, et en même temps, le plan de masse peut également protéger le courant de rayonnement distribué sur le plan d'alimentation.

La méthode d'empilement spécifique et les exigences de division plane peuvent se référer aux « Spécifications de conception de cartes de circuits imprimés 20050818 - Exigences CEM » promulguées par le département de conception de l'EDA, et les normes en ligne prévaudront.

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Exigences de câblage de la carte RF
2.1 Coin

Si les traces du signal RF sont à angle droit, la largeur effective de la ligne aux coins augmentera et l'impédance deviendra discontinue et provoquera des réflexions. Par conséquent, il est nécessaire de traiter les coins, principalement de deux manières : la coupe des coins et l'arrondi.

(1) Le coin coupé convient aux virages relativement petits et la fréquence applicable du coin coupé peut atteindre 10 GHz

 

 

(2) Le rayon de l'angle de l'arc doit être suffisamment grand. De manière générale, assurez-vous : R>3W.

2.2 Câblage microruban

La couche supérieure du PCB transporte le signal RF, et la couche plane sous le signal RF doit être un plan de masse complet pour former une structure de ligne microruban. Pour garantir l'intégrité structurelle de la ligne microruban, les exigences suivantes sont respectées :

(1) Les bords des deux côtés de la ligne microruban doivent avoir une largeur d'au moins 3 W à partir du bord du plan de masse en dessous. Et dans la gamme 3W, il ne doit y avoir aucun via non mis à la terre.

(2) La distance entre la ligne microruban et le mur de blindage doit être maintenue au-dessus de 2 W. (Remarque : W est la largeur de la ligne).

(3) Les lignes microruban non couplées dans la même couche doivent être traitées avec une peau de cuivre mise à la terre et des vias de terre doivent être ajoutés à la peau de cuivre mise à la terre. L'espacement des trous est inférieur à λ/20 et ils sont disposés uniformément.

Le bord de la feuille de cuivre broyée doit être lisse, plat et sans bavures pointues. Il est recommandé que le bord du cuivre plaqué à la terre soit supérieur ou égal à la largeur de 1,5 W ou 3 H à partir du bord de la ligne microruban, et H représente l'épaisseur du substrat microruban.

(4) Il est interdit au câblage du signal RF de traverser l'espace du plan de masse de la deuxième couche.
2.3 Câblage de stripline
Les signaux radiofréquence traversent parfois la couche intermédiaire du PCB. Le plus courant provient de la troisième couche. Les deuxième et quatrième couches doivent être un plan de sol complet, c'est-à-dire une structure stripline excentrique. L'intégrité structurelle de la ligne à ruban doit être garantie. Les exigences doivent être :

(1) Les bords des deux côtés de la ligne à ruban ont une largeur d'au moins 3 W à partir des bords supérieur et inférieur du plan de masse, et à moins de 3 W, il ne doit y avoir aucun via non mis à la terre.

(2) Il est interdit à la stripline RF de traverser l'espace entre les plans de sol supérieur et inférieur.

(3) Les lignes à ruban de la même couche doivent être traitées avec une peau de cuivre moulue et des vias de terre doivent être ajoutés à la peau de cuivre moulue. L'espacement des trous est inférieur à λ/20 et ils sont disposés uniformément. Le bord de la feuille de cuivre broyée doit être lisse, plat et sans bavures pointues.

Il est recommandé que le bord de la peau de cuivre recouverte de terre soit supérieur ou égal à la largeur de 1,5 W ou à la largeur de 3 H à partir du bord de la ligne de ruban. H représente l'épaisseur totale des couches diélectriques supérieure et inférieure de la ligne à ruban.

(4) Si la ligne à ruban doit transmettre des signaux de haute puissance, afin d'éviter que la largeur de ligne de 50 ohms ne soit trop fine, les peaux de cuivre des plans de référence supérieur et inférieur de la zone de la ligne à ruban doivent généralement être évidées, et la largeur de l'évidement est la ligne de bande Plus de 5 fois l'épaisseur diélectrique totale, si la largeur de la ligne ne répond toujours pas aux exigences, alors les plans de référence de la deuxième couche adjacents supérieur et inférieur sont évidés.