Estrutura laminada da placa RF e requisitos de cableado

Ademais da impedancia da liña de sinal de RF, a estrutura laminada da placa única PCB RF tamén debe ter en conta cuestións como a disipación de calor, a corrente, os dispositivos, a EMC, a estrutura e o efecto da pel. Normalmente estamos na estratificación e empilhado de placas impresas multicapa. Siga algúns principios básicos:

 

A) Cada capa do PCB de RF está cuberta cunha gran área sen un avión de potencia. As capas adxacentes superior e inferior da capa de cableado de RF deben ser planos de terra.

Aínda que se trate dunha placa mixta dixital-analóxica, a parte dixital pode ter un avión de potencia, pero a área de RF aínda ten que cumprir o requisito de pavimentación de gran superficie en cada piso.

B) Para o dobre panel de RF, a capa superior é a capa de sinal e a capa inferior é o plano de terra.

Placa única RF de catro capas, a capa superior é a capa de sinal, a segunda e a cuarta capas son planos de terra e a terceira capa é para liñas de enerxía e control. En casos especiais, pódense usar algunhas liñas de sinal de RF na terceira capa. Máis capas de placas de RF, etc.
C) Para o plano posterior de RF, as capas de superficie superior e inferior están aterradas. Para reducir a descontinuidade da impedancia causada por vías e conectores, a segunda, terceira, cuarta e quinta capas usan sinais dixitais.

As outras capas de stripline na superficie inferior son todas as capas de sinal inferiores. Do mesmo xeito, as dúas capas adxacentes da capa de sinal de RF deben ser chan, e cada capa debe estar cuberta cunha gran área.

D) Para placas de RF de alta potencia e alta corrente, a ligazón principal de RF debe colocarse na capa superior e conectarse cunha liña de microtiras máis ampla.

Isto favorece a disipación de calor e a perda de enerxía, reducindo os erros de corrosión do fío.

E) O plano de potencia da parte dixital debe estar próximo ao plano de terra e disposto por debaixo do plano de terra.

Deste xeito, a capacitancia entre as dúas placas metálicas pode usarse como un capacitor de suavización para a fonte de alimentación e, ao mesmo tempo, o plano de terra tamén pode blindar a corrente de radiación distribuída no plano de potencia.

O método de apilamiento específico e os requisitos de división de planos poden referirse aos "20050818 Printed Circuit Board Design Specification-EMC Requirements" promulgados polo Departamento de Deseño de EDA, e prevalecerán os estándares en liña.

2
Requisitos de cableado da tarxeta de RF
2.1 Recuncho

Se os trazos do sinal de RF van en ángulo recto, o ancho efectivo da liña nas esquinas aumentará e a impedancia farase descontinua e provocará reflexións. Polo tanto, é necesario tratar as esquinas, principalmente de dous métodos: corte de esquinas e redondeo.

(1) A esquina cortada é adecuada para curvas relativamente pequenas e a frecuencia aplicable da esquina cortada pode alcanzar os 10 GHz

 

 

(2) O raio do ángulo do arco debe ser o suficientemente grande. En xeral, asegúrese de: R>3W.

2.2 Cableado de microstrip

A capa superior do PCB leva o sinal de RF, e a capa plana baixo o sinal de RF debe ser un plano de terra completo para formar unha estrutura de liña de microstrip. Para garantir a integridade estrutural da liña microstrip, hai os seguintes requisitos:

(1) Os bordos dos dous lados da liña de microstrip deben ter polo menos 3 W de ancho desde o bordo do plano de terra inferior. E no rango de 3W, non debe haber vías sen conexión a terra.

(2) A distancia entre a liña de microstrip e a parede de blindaxe debe manterse por encima de 2W. (Nota: W é o ancho da liña).

(3) As liñas de microstrip desacopladas na mesma capa deberían tratarse con pel de cobre moída e engadir vías moídas á pel de cobre moída. A separación entre orificios é inferior a λ/20 e están dispostos uniformemente.

O bordo da folla de cobre moída debe ser liso, plano e sen rebabas afiadas. Recoméndase que o bordo do cobre revestido de terra sexa maior ou igual ao ancho de 1,5W ou 3H desde o bordo da liña de microtiras, e H representa o grosor do medio de substrato microstrip.

(4) Prohíbese que o cableado de sinal de RF atravese a brecha do plano de terra da segunda capa.
2.3 Cableado Stripline
Os sinais de radiofrecuencia ás veces pasan pola capa media do PCB. O máis común é a partir da terceira capa. A segunda e a cuarta capas deben ser un plano de terra completo, é dicir, unha estrutura de stripline excéntrica. Garantirase a integridade estrutural da liña de franxa. Os requisitos serán:

(1) Os bordos a ambos os dous lados da liña de tira teñen polo menos 3 W de ancho desde os bordos do plano de terra superior e inferior, e dentro de 3 W, non debe haber vías sen conexión a terra.

(2) Está prohibido que a liña de banda de RF atravese a brecha entre os planos de terra superior e inferior.

(3) As liñas de tira da mesma capa deben tratarse con pel de cobre moída e engadir vías moídas á pel de cobre moída. A separación entre orificios é inferior a λ/20 e están dispostos uniformemente. O bordo da folla de cobre moída debe ser liso, plano e sen rebabas afiadas.

Recoméndase que o bordo da pel de cobre revestido de chan sexa maior ou igual ao ancho de 1,5 W ou ao ancho de 3 H desde o bordo da liña de tira. H representa o espesor total das capas dieléctricas superior e inferior da liña de tiras.

(4) Se a liña de tira debe transmitir sinais de alta potencia, para evitar que o ancho da liña de 50 ohmios sexa demasiado delgado, normalmente as peles de cobre dos planos de referencia superior e inferior da área da liña de tira deben estar baleiras e o ancho do oco é a liña de tira Máis de 5 veces o espesor dieléctrico total, se o ancho da liña aínda non cumpre os requisitos, os planos de referencia da segunda capa adxacentes superiores e inferiores están balizados.