Oltre all'impedenza della linea del segnale RF, la struttura laminata della scheda singola PCB RF deve considerare anche questioni quali dissipazione del calore, corrente, dispositivi, EMC, struttura ed effetto pelle. Solitamente ci troviamo nella stratificazione e impilamento di cartoncini stampati multistrato. Segui alcuni principi fondamentali:
A) Ogni strato del PCB RF è coperto da un'ampia area senza piano di potenza. Gli strati adiacenti superiore e inferiore dello strato di cablaggio RF devono essere piani di terra.
Anche se si tratta di un pannello misto digitale-analogico, la parte digitale può avere un piano di potenza, ma l'area RF deve comunque soddisfare i requisiti di pavimentazione di grandi dimensioni su ogni piano.
B) Per il doppio pannello RF, lo strato superiore è lo strato del segnale e lo strato inferiore è il piano di massa.
Scheda singola RF a quattro strati, lo strato superiore è lo strato del segnale, il secondo e il quarto strato sono i piani di terra e il terzo strato è per le linee di alimentazione e controllo. In casi particolari è possibile utilizzare alcune linee di segnale RF sul terzo strato. Più strati di schede RF e così via.
C) Per il backplane RF, gli strati superficiali superiore e inferiore sono entrambi rettificati. Per ridurre la discontinuità di impedenza causata da via e connettori, il secondo, terzo, quarto e quinto strato utilizzano segnali digitali.
Gli altri strati stripline sulla superficie inferiore sono tutti strati di segnale inferiori. Allo stesso modo, i due strati adiacenti dello strato del segnale RF dovrebbero essere messi a terra e ciascuno strato dovrebbe essere coperto da un'ampia area.
D) Per le schede RF ad alta potenza e corrente elevata, il collegamento RF principale deve essere posizionato sullo strato superiore e collegato con una linea a microstrip più ampia.
Ciò favorisce la dissipazione del calore e la perdita di energia, riducendo gli errori di corrosione del filo.
E) Il piano di potenza della parte digitale deve essere vicino al piano terra e disposto sotto il piano terra.
In questo modo la capacità tra le due piastre metalliche può essere utilizzata come condensatore di livellamento per l'alimentazione e allo stesso tempo il piano di massa può anche schermare la corrente di radiazione distribuita sul piano di potenza.
Il metodo di impilamento specifico e i requisiti di divisione del piano possono fare riferimento alle "Specifiche di progettazione dei circuiti stampati 20050818 - Requisiti EMC" promulgate dal dipartimento di progettazione EDA e prevarranno gli standard online.
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Requisiti di cablaggio della scheda RF
2.1 Angolo
Se le tracce del segnale RF seguono un angolo retto, la larghezza effettiva della linea agli angoli aumenterà e l'impedenza diventerà discontinua e causerà riflessioni. Pertanto, è necessario trattare gli angoli, principalmente in due metodi: taglio degli angoli e arrotondamento.
(1) L'angolo tagliato è adatto per curve relativamente piccole e la frequenza applicabile dell'angolo tagliato può raggiungere 10 GHz
(2) Il raggio dell'angolo dell'arco dovrebbe essere sufficientemente grande. In generale garantire: R>3W.
2.2 Cablaggio microstrip
Lo strato superiore del PCB trasporta il segnale RF e lo strato piano sotto il segnale RF deve essere un piano di massa completo per formare una struttura di linea a microstriscia. Per garantire l’integrità strutturale della linea a microstriscia, vi sono i seguenti requisiti:
(1) I bordi su entrambi i lati della linea della microstriscia devono essere larghi almeno 3 W dal bordo del piano di massa sottostante. E nella gamma 3W non devono essere presenti vie non collegate a terra.
(2) La distanza tra la linea della microstriscia e la parete schermante deve essere mantenuta superiore a 2W. (Nota: W è la larghezza della linea).
(3) Le linee a microstriscia disaccoppiate nello stesso strato devono essere trattate con un rivestimento in rame di terra e i passaggi di terra devono essere aggiunti al rivestimento in rame di terra. La spaziatura dei fori è inferiore a λ/20 e sono disposti in modo uniforme.
Il bordo del foglio di rame macinato deve essere liscio, piatto e privo di sbavature taglienti. Si consiglia che il bordo del rame rivestito di terra sia maggiore o uguale alla larghezza di 1,5 W o 3 H dal bordo della linea della microstriscia e H rappresenti lo spessore del supporto del substrato della microstriscia.
(4) È vietato che il cablaggio del segnale RF attraversi lo spazio del piano di terra del secondo strato.
2.3 Cablaggio stripline
I segnali in radiofrequenza a volte passano attraverso lo strato intermedio del PCB. Il più comune proviene dal terzo strato. Il secondo e il quarto strato devono essere un piano di massa completo, ovvero una struttura stripline eccentrica. L'integrità strutturale della strip line dovrà essere garantita. I requisiti devono essere:
(1) I bordi su entrambi i lati della strip line sono larghi almeno 3 W dai bordi del piano terra superiore e inferiore e, entro 3 W, non devono esserci passaggi non messi a terra.
(2) È vietato alla stripline RF di attraversare lo spazio tra i piani del suolo superiore e inferiore.
(3) Le strip line nello stesso strato devono essere trattate con un rivestimento in rame di terra e i passaggi di terra devono essere aggiunti al rivestimento in rame di terra. La spaziatura dei fori è inferiore a λ/20 e sono disposti in modo uniforme. Il bordo della lamina di rame macinato deve essere liscio, piatto e privo di bave taglienti.
Si consiglia che il bordo del rivestimento in rame rivestito di terra sia maggiore o uguale alla larghezza di 1,5 W o alla larghezza di 3 H dal bordo della strip line. H rappresenta lo spessore totale degli strati dielettrici superiore ed inferiore della strip line.
(4) Se la strip line deve trasmettere segnali ad alta potenza, per evitare che la larghezza della linea di 50 ohm sia troppo sottile, solitamente le pellicole di rame dei piani di riferimento superiore e inferiore dell'area della strip line dovrebbero essere scavate e la larghezza dello svuotamento è la linea di striscia Più di 5 volte lo spessore dielettrico totale, se la larghezza della linea continua a non soddisfare i requisiti, i piani di riferimento del secondo strato adiacenti superiore e inferiore vengono svuotati.