Amarga ukuran lan ukuran cilik, meh ora ana standar papan circuit circuit sing wis ana kanggo pasar IOT sing bisa ditandur. Sadurunge standar kasebut metu, kita kudu ngandelake kawruh lan pengalaman Manufaktur sing disinaoni ing pembangunan level lan mikir babagan cara ngetrapake tantangan sing unik. Ana telung wilayah sing mbutuhake perhatian khusus. Dheweke yaiku: Bahan lumahing papan sirkuit, RF / MicroWave desain lan garis transmisi RF.

Bahan PCB

"PCB" umume dumadi saka laminates, sing bisa digawe saka epoksi sing dikuatake serat (FR4), polyimeide utawa bahan laminate liyane. Materi insulasi antarane lapisan sing beda diarani Prepreg.

Piranti sing bisa digunakake mbutuhake linuwih sing dhuwur, saengga nalika para desainer PCB ngadhepi pilihan FR4 (bahan manufaktur PCB sing paling larang regane) utawa luwih maju, iki bakal dadi masalah.

Yen aplikasi PCB sing bisa dipakai mbutuhake bahan berkembang tinggi, fr4 bisa uga ora dadi pilihan sing paling apik. Konstantasi dielektrik (DK) saka FR4 4,5, konstantasi dielektrik dadi luwih saka 4003 Bahan seri yaiku 30003, lan konstantasi dielektrik 3,350.

"The dielelektrik tetep laminate nuduhake aspek kapasitas utawa energi ing antarane pasangan kondhisi ing cedhak karo kapasetik utawa energi sing luwih apik kanggo from frekuensi luwih dhuwur tinimbang FR4 kanthi konsultasi dielektrik 4,5.

Ing kahanan normal, jumlah lapisan PCB kanggo piranti sing bisa dipakai wiwit umur 4 nganti 8 lapisan. Prinsip konstruksi lapisan yaiku yen minangka PCB 8 lapisan, kudu bisa nyedhiyani lapisan lemah lan lapisan master sing cukup lapisan wiring. Kanthi cara iki, efek ripple ing crosstalk bisa disimpen menyang gangguan minimal lan elektromagnetik (EMI) bisa dikurangi kanthi signifikan.

Ing panggung desain papan sirkuit, rencana tata letak umume kanggo nyelehake lapisan lemah sing cedhak karo lapisan distribusi daya. Iki bisa mbentuk efek ripple sing sithik, lan sistem swara uga bisa suda nganti meh nul. Iki penting banget kanggo subsystem frekuensi radio.

Dibandhingake karo bahan rogers, FR4 duwe faktor dissipation sing luwih dhuwur (DF), utamane kanthi frekuensi dhuwur. Kanggo performa sing luwih dhuwur FR4 Laminates, nilai DF udakara udakara 0,002, yaiku tatanan gedhene luwih apik tinimbang FR4 biasa. Nanging, tumpukan Rogers 'mung 0,001 utawa kurang. Nalika Bahan Fr4 digunakake kanggo aplikasi frekuensi sing dhuwur, bakal ana prabédan sisipan sing sisipan. Loss Sinky ditetepake minangka kekuwatan sinyal saka titik A kanggo titik b nalika nggunakake FR4, Rogers utawa bahan liyane.

nggawe masalah

PCB sing bisa dipakai mbutuhake kontrol impedansi sing ketat. Iki minangka faktor penting kanggo piranti sing bisa digunakake. Pertandhingan Impedance bisa ngasilake panularan sinyal sing luwih resik. Sadurunge, toleransi standar kanggo jejak sing nggawa trailing ± 10%. Indikator iki jelas ora cukup apik kanggo sirkuit frekuensi tinggi lan dhuwur. Keperluan saiki yaiku ± 7%, lan ing sawetara kasus nganti ± 5% utawa kurang. Parameter iki lan variabel liyane bakal mengaruhi pabrik pups sing bisa dipakai iki kanthi kontrol impedance sing ketat kanthi jelas, mula mbatesi jumlah bisnis sing bisa ngasilake.

Toleransi sineleltrik dielektrik saka laminate digawe saka bahan uhf ing rogers umume dijaga kanthi ± 2%, lan sawetara produk bisa tekan ± 1%. Beda, toleransi dielektrik terus-terusan saka laminate fr4 paling dhuwur 10%. Mula, mbandhingake rong bahan kasebut bisa ditemokake yen rugi sisipan rogers kurang sithik. Dibandhingake karo bahan FR4 tradisional, kerugian transmisi lan sisipan kerugian tumpukan rogers setengah luwih ngisor.

Umume kasus, biaya sing paling penting. Nanging, rogers bisa nyukupi kinerja laminate dhuwur-frekuensi tinggi kanthi titik rega sing bisa ditampa. Kanggo aplikasi komersial, Rogers bisa dadi PCB hibrida kanthi FR4 ePoxy-based, sawetara lapisan sing nggunakake bahan rogers, lan lapisan liyane nggunakake FR4.

Nalika milih tumpukan rogers, frekuensi minangka pertimbangan utama. Nalika frekuensi ngluwihi 500mhz, para desainer PCB cenderung milih bahan rogers, utamane kanggo sirkuit RF / Microwave, amarga bahan kasebut bisa nyedhiyakake kinerja sing luwih dhuwur nalika trailes sing ora dikendhaleni kanthi impedan.

Dibandhingake karo materi FR4, bahan rogers uga bisa nyedhiyani kerugian dielektrik, lan pancet dielektrik stabil ing frekuensi sudhut. Kajaba iku, materi rogers bisa nyedhiyani kinerja rugi sisipan sing paling apik sing dibutuhake kanthi operasi frekuensi dhuwur.

Kekainan ekspansi termal (CTE) saka Rogers 4000 Bahan Seri duwe stabilitas dimensi sing apik. Iki tegese dibandhingake karo FR4, nalika PCB ngalami soldering sing adhem, panas lan panas banget, ekspansi termal lan kontraksi Dewan sirkuit bisa dikendhalekake kanthi frekuensi stabil lan siklus suhu sing luwih dhuwur.

Ing kasus tumpukan campuran, gampang nggunakake teknologi proses manufaktur kanggo nyampur rogers lan fr4 sing dhuwur banget, saengga gampang entuk ngasilake manufaktur sing dhuwur. Tumpukan Rogers ora mbutuhake proses persiyapan khusus.

Umum FR4 ora bisa nggayuh kinerja listrik sing dipercaya, nanging bahan FR4 sing dhuwur banget duwe karakteristik linuwih sing apik, kayata TG sing luwih dhuwur, isih bisa digunakake ing macem-macem aplikasi, saka desain audio sing gampang kanggo aplikasi mikro sing komplek.

Pertimbangan desain mikro rf / gelombang mikro

Teknologi portebel lan Bluetooth wis pipa kanggo aplikasi RF / Microwave ing piranti sing bisa digunakake. Frekuensi frekuensi saiki dadi luwih dinamis. Sawetara taun kepungkur, frekuensi dhuwur banget (VHF) ditetepake minangka 2GHz ~ 3GHz. Nanging saiki kita bisa ndeleng aplikasi frekuensi ultra-dhuwur (UHF) saka 10ghz menyang 25ghz.

Mula, kanggo PCB sing bisa dipakai, bagean RF luwih akeh kanggo masalah wiring, lan sinyal kudu dipisahake kanthi kapisah, lan jejak sing ngasilake sinyal frekuensi tinggi kudu dijadeni saka lemah. Pertimbangan liyane kalebu: Nyedhiyakake saringan lulus, kapasitor sing nyukupi sing cukup, grounding, lan ngrancang garis transmisi lan garis bali meh padha.

Filter Bypass bisa nyuda efek ripple konten swara swara lan crosstalk. Kapasitor dekopasi kudu diselehake luwih cedhak karo pin piranti sing nggawa sinyal tenaga.

Garis transmisi kanthi kacepetan dhuwur lan sirkuit sinyal mbutuhake lapisan lemah supaya dilebokake ing antarane sinyal lapisan listrik kanggo lancar karo sinyal swara. Ing kecepatan sinyal sing luwih dhuwur, mismatches impeditasi cilik bakal nyebabake transmisi lan resepsi signal sing ora seimbang, nyebabake distorsi. Mula, perhatian khusus kudu dibayar masalah sing cocog karo impedansian karo sinyal frekuensi radio, amarga signal frekuensi radio nduweni kacepetan dhuwur lan toleransi khusus.

Garis transmisi RF mbutuhake impedansi sing dikontrol supaya bisa ngirim sinyal RF saka landasan IC khusus kanggo PCB. Garis transmisi kasebut bisa ditindakake ing lapisan njaba, lapisan ndhuwur, lan lapisan ngisor, utawa bisa dirancang ing lapisan tengah.

Cara sing digunakake sajrone tata letak Desain RF PCB yaiku garis microstrip, garis Strip ngambang, gelombang Coplanar utawa grounding. Garis microstrip dumadi saka dawa logam utawa jejak lan pesawat lemah utawa bagean ing pesawat langsung ing ngisor iki. Impedance karakteristik ing struktur garis mikrostrip umum wiwit 50 menit nganti 75º.

Stripline ngambang minangka metode pengapura kabel lan noise. Garis iki kasusun saka kabel sing tetep ing lapisan jero lan pesawat ing ndhuwur lan ing ngisor konduktor tengah. Pesawat lemah ana sandwiched ing antarane pesawat listrik, saengga bisa nyedhiyakake efek brounding sing efektif banget. Iki minangka cara sing disenengi kanggo kabel sinyal PCB sing bisa dipakai.

Gelombang Coplanar bisa menehi pamisahan sing luwih apik ing cedhak RF Circuit lan sirkuit sing kudu dilacak luwih cedhak. Sedheng iki kalebu konduktor tengah lan pesawat lemah ing sisih utawa ing ngisor iki. Cara paling apik kanggo ngirim sinyal radio frekuensi kanggo nundha garis Strip utawa gelombang gelombang Copoguides. Loro metode kasebut bisa menehi pamisahan sing luwih apik ing antarane traces sinyal lan rf.

Apike kanggo nggunakake sing diarani "liwat pager" ing loro-lorone gelombang coplanar. Cara iki bisa nyedhiyakake larik lemah ing saben pesawat lemah konduktor tengah. Lacak utama sing mlaku ing Tengah duwe pager ing saben sisih, saengga nyedhiyakake trabasan kanggo saiki bakal bali ing lemah ing ngisor iki. Cara iki bisa nyuda tingkat swara sing ana gandhengane karo efek ripple sing dhuwur saka sinyal RF. Konstantasi dielektrik sing padha karo materi fr4 prepresreg, dene dielektrik tetep prepeng-saka microvsrip, udakara 3,8 nganti 3,9.

Ing sawetara piranti sing nggunakake pesawat lemah, buta liwat bisa digunakake kanggo nambah kinerja defupling saka kapasitor daya lan menehi dalan shunt saka piranti menyang lemah. Dalan shunt ing lemah bisa luwih cendhak dawa liwat liwat liwat liwat liwat liwat. Iki bisa nggayuh rong tujuan: sampeyan ora mung nggawe shunt utawa lemah, nanging uga nyuda jarak jaringan transmisi piranti kanthi wilayah cilik, yaiku faktor desain RF sing penting.