Struktur laminasi papan RF dan persyaratan kabel

Selain impedansi saluran sinyal RF, struktur laminasi papan tunggal RF PCB juga perlu mempertimbangkan masalah seperti pembuangan panas, arus, perangkat, EMC, struktur, dan efek kulit. Biasanya kami melakukan pelapisan dan penumpukan papan cetak multilayer. Ikuti beberapa prinsip dasar:

 

A) Setiap lapisan PCB RF ditutupi dengan area yang luas tanpa bidang listrik. Lapisan atas dan bawah yang berdekatan dari lapisan kabel RF harus berupa bidang tanah.

Meskipun merupakan papan campuran digital-analog, bagian digitalnya dapat memiliki bidang listrik, namun area RF tetap harus memenuhi persyaratan pengerasan jalan dengan area yang luas di setiap lantai.

B) Untuk panel ganda RF, lapisan atas adalah lapisan sinyal, dan lapisan bawah adalah bidang tanah.

Papan tunggal RF empat lapis, lapisan atas adalah lapisan sinyal, lapisan kedua dan keempat adalah bidang tanah, dan lapisan ketiga adalah untuk saluran listrik dan kontrol. Dalam kasus khusus, beberapa jalur sinyal RF dapat digunakan pada lapisan ketiga. Lebih banyak lapisan papan RF, dan seterusnya.
C) Untuk bidang belakang RF, lapisan permukaan atas dan bawah keduanya diarde. Untuk mengurangi diskontinuitas impedansi yang disebabkan oleh vias dan konektor, lapisan kedua, ketiga, keempat, dan kelima menggunakan sinyal digital.

Lapisan garis strip lainnya di permukaan bawah semuanya merupakan lapisan sinyal bawah. Demikian pula, dua lapisan yang berdekatan dari lapisan sinyal RF harus dibumikan, dan setiap lapisan harus ditutupi dengan area yang luas.

D) Untuk papan RF berdaya tinggi dan arus tinggi, tautan utama RF harus ditempatkan di lapisan atas dan dihubungkan dengan jalur mikrostrip yang lebih lebar.

Hal ini kondusif untuk pembuangan panas dan kehilangan energi, sehingga mengurangi kesalahan korosi kawat.

E) Bidang daya bagian digital harus dekat dengan bidang tanah dan disusun di bawah bidang tanah.

Dengan cara ini, kapasitansi antara dua pelat logam dapat digunakan sebagai kapasitor penghalus untuk catu daya, dan pada saat yang sama, bidang tanah juga dapat melindungi arus radiasi yang didistribusikan pada bidang daya.

Metode penumpukan khusus dan persyaratan pembagian bidang dapat mengacu pada "Spesifikasi Desain Papan Sirkuit Cetak-Persyaratan EMC 20050818" yang diumumkan oleh Departemen Desain EDA, dan standar online akan berlaku.

2
Persyaratan kabel papan RF
2.1 Sudut

Jika jejak sinyal RF tegak lurus, lebar garis efektif di sudut akan bertambah, dan impedansi akan menjadi terputus-putus dan menyebabkan pantulan. Oleh karena itu, penanganan sudut perlu dilakukan terutama dengan dua cara: pemotongan sudut dan pembulatan.

(1) Sudut potong cocok untuk tikungan yang relatif kecil, dan frekuensi sudut potong yang berlaku dapat mencapai 10GHz

 

 

(2) Jari-jari sudut busur harus cukup besar. Secara umum, pastikan: R>3W.

2.2 Pengkabelan mikrostrip

Lapisan atas PCB membawa sinyal RF, dan lapisan bidang di bawah sinyal RF harus berupa bidang tanah yang lengkap untuk membentuk struktur garis mikrostrip. Untuk menjamin integritas struktur jalur mikrostrip, terdapat persyaratan sebagai berikut:

(1) Tepi pada kedua sisi garis mikrostrip harus memiliki lebar minimal 3W dari tepi bidang tanah di bawahnya. Dan pada kisaran 3W, tidak boleh ada vias yang tidak di-ground.

(2) Jarak antara garis mikrostrip dan dinding pelindung harus dijaga di atas 2W. (Catatan: W adalah lebar garis).

(3) Jalur mikrostrip yang tidak digabungkan pada lapisan yang sama harus diperlakukan dengan kulit tembaga yang digiling dan vias yang digiling harus ditambahkan ke kulit tembaga yang digiling. Jarak lubang kurang dari λ/20, dan tersusun rata.

Tepi kertas tembaga yang digiling harus halus, rata, dan tidak ada gerinda yang tajam. Direkomendasikan agar tepi tembaga pelapis tanah lebih besar atau sama dengan lebar 1,5W atau 3H dari tepi garis mikrostrip, dan H mewakili ketebalan media substrat mikrostrip.

(4) Kabel sinyal RF dilarang melewati celah bidang tanah pada lapisan kedua.
2.3 Pengkabelan garis lurus
Sinyal frekuensi radio terkadang melewati lapisan tengah PCB. Yang paling umum adalah dari lapisan ketiga. Lapisan kedua dan keempat harus merupakan bidang tanah yang lengkap, yaitu struktur garis strip yang eksentrik. Integritas struktural dari garis strip harus dijamin. Persyaratannya adalah:

(1) Tepi pada kedua sisi garis strip memiliki lebar minimal 3W dari tepi bidang tanah atas dan bawah, dan dalam jarak 3W, tidak boleh ada vias yang tidak dibumikan.

(2) Garis RF dilarang melintasi celah antara bidang tanah atas dan bawah.

(3) Garis strip pada lapisan yang sama harus diperlakukan dengan kulit tembaga tanah dan vias tanah harus ditambahkan ke kulit tembaga tanah. Jarak lubang kurang dari λ/20, dan tersusun rata. Tepi kertas tembaga yang digiling harus halus, rata dan tidak ada gerinda yang tajam.

Disarankan agar tepi kulit tembaga lapis tanah lebih besar atau sama dengan lebar 1,5W atau lebar 3H dari tepi garis strip. H mewakili ketebalan total lapisan dielektrik atas dan bawah dari garis strip.

(4) Jika garis strip akan mengirimkan sinyal berdaya tinggi, untuk menghindari lebar garis 50 ohm menjadi terlalu tipis, biasanya kulit tembaga pada bidang referensi atas dan bawah dari area garis strip harus dilubangi, dan lebar yang dilubangi adalah garis strip Lebih dari 5 kali tebal dielektrik total, jika lebar garis masih belum memenuhi persyaratan, maka bidang acuan lapisan kedua yang berdekatan atas dan bawah dilubangi.