RF-plaatlaminaatstructuur en bedradingsvereisten

Naast de impedantie van de RF-signaallijn moet bij de gelamineerde structuur van het enkele RF-PCB-bord ook rekening worden gehouden met zaken als warmteafvoer, stroom, apparaten, EMC, structuur en skin-effect. Meestal houden we ons bezig met het aanbrengen van lagen en stapelen van meerlaagse printplaten. Volg enkele basisprincipes:

 

A) Elke laag van de RF-PCB is bedekt met een groot gebied zonder voedingsvlak. De bovenste en onderste aangrenzende lagen van de RF-bedradingslaag moeten aardvlakken zijn.

Zelfs als het een digitaal-analoog gemengd bord is, kan het digitale deel een stroomvlak hebben, maar de RF-ruimte moet nog steeds voldoen aan de eis van een grote bestrating op elke verdieping.

B) Voor het dubbele RF-paneel is de bovenste laag de signaallaag en de onderste laag het aardvlak.

Vierlaags RF-enkel bord, de bovenste laag is de signaallaag, de tweede en vierde laag zijn grondvlakken en de derde laag is voor stroom- en controlelijnen. In speciale gevallen kunnen sommige RF-signaallijnen op de derde laag worden gebruikt. Meer lagen RF-platen, enzovoort.
C) Voor de RF-backplane zijn de bovenste en onderste oppervlaktelagen beide geaard. Om de impedantiediscontinuïteit veroorzaakt door via's en connectoren te verminderen, gebruiken de tweede, derde, vierde en vijfde laag digitale signalen.

De andere striplijnlagen op het bodemoppervlak zijn allemaal onderste signaallagen. Op dezelfde manier moeten de twee aangrenzende lagen van de RF-signaallaag worden geaard en moet elke laag met een groot oppervlak worden bedekt.

D) Voor RF-kaarten met hoog vermogen en hoge stroomsterkte moet de RF-hoofdverbinding op de bovenste laag worden geplaatst en worden verbonden met een bredere microstriplijn.

Dit is bevorderlijk voor warmteafvoer en energieverlies, waardoor fouten in draadcorrosie worden verminderd.

E) Het voedingsvlak van het digitale onderdeel moet zich dicht bij het grondvlak bevinden en onder het grondvlak worden geplaatst.

Op deze manier kan de capaciteit tussen de twee metalen platen worden gebruikt als afvlakcondensator voor de voeding, en tegelijkertijd kan het aardvlak ook de stralingsstroom afschermen die over het voedingsvlak wordt verdeeld.

De specifieke vereisten voor de stapelmethode en vlakverdeling kunnen verwijzen naar de “20050818 Printed Circuit Board Design Specification-EMC Eisen” uitgevaardigd door de EDA Design Department, en de online standaarden zullen prevaleren.

2
Vereisten voor bedrading van RF-kaarten
2.1 Hoek

Als de RF-signaalsporen haaks staan, zal de effectieve lijnbreedte op de hoeken toenemen en zal de impedantie discontinu worden en reflecties veroorzaken. Daarom is het noodzakelijk om met de hoeken om te gaan, voornamelijk op twee manieren: hoeksnijden en afronden.

(1) De afgesneden hoek is geschikt voor relatief kleine bochten en de toepasselijke frequentie van de afgesneden hoek kan 10 GHz bereiken

 

 

(2) De straal van de booghoek moet groot genoeg zijn. Zorg in het algemeen voor: R>3W.

2.2 Microstripbedrading

De bovenste laag van de PCB draagt ​​het RF-signaal en de vlakke laag onder het RF-signaal moet een volledig aardvlak zijn om een ​​microstrip-lijnstructuur te vormen. Om de structurele integriteit van de microstriplijn te garanderen, zijn er de volgende vereisten:

(1) De randen aan beide zijden van de microstriplijn moeten minimaal 3W breed zijn vanaf de rand van het onderliggende grondvlak. En in het 3W-bereik mogen er geen niet-geaarde via's zijn.

(2) De afstand tussen de microstriplijn en de afschermingswand moet groter dan 2W worden gehouden. (Opmerking: W is de lijndikte).

(3) Ontkoppelde microstriplijnen in dezelfde laag moeten worden behandeld met een geslepen koperen huid en geaarde via's moeten aan de geslepen koperen huid worden toegevoegd. De gatafstand is kleiner dan λ/20 en ze zijn gelijkmatig gerangschikt.

De rand van de gemalen koperfolie moet glad en vlak zijn en mag geen scherpe bramen bevatten. Het wordt aanbevolen dat de rand van het met de grond beklede koper groter is dan of gelijk is aan de breedte van 1,5 W of 3H vanaf de rand van de microstriplijn, en H staat voor de dikte van het microstripsubstraatmedium.

(4) Het is verboden dat RF-signaalbedrading de opening in het grondvlak van de tweede laag overschrijdt.
2.3 Stripline-bedrading
Radiofrequentiesignalen gaan soms door de middelste laag van de printplaat. De meest voorkomende komt uit de derde laag. De tweede en vierde laag moeten een compleet grondvlak zijn, dat wil zeggen een excentrische striplijnstructuur. De structurele integriteit van de striplijn moet worden gegarandeerd. De vereisten zijn:

(1) De randen aan beide zijden van de striplijn zijn ten minste 3W breed vanaf de randen van het bovenste en onderste grondvlak, en binnen 3W mogen er geen niet-geaarde via's zijn.

(2) Het is verboden voor de RF-striplijn om de opening tussen het bovenste en onderste grondvlak te overschrijden.

(3) De striplijnen in dezelfde laag moeten worden behandeld met een geslepen koperen huid en er moeten geaarde via's aan de gemalen koperen huid worden toegevoegd. De gatafstand is kleiner dan λ/20 en ze zijn gelijkmatig gerangschikt. De rand van de gemalen koperfolie moet glad en vlak zijn en mag geen scherpe bramen bevatten.

Het wordt aanbevolen dat de rand van de met de grond beklede koperen huid groter is dan of gelijk is aan de breedte van 1,5W of de breedte van 3H vanaf de rand van de striplijn. H vertegenwoordigt de totale dikte van de bovenste en onderste diëlektrische lagen van de striplijn.

(4) Als de striplijn signalen met hoog vermogen moet overbrengen, moeten, om te voorkomen dat de lijnbreedte van 50 ohm te dun wordt, gewoonlijk de koperen huiden van de bovenste en onderste referentievlakken van het striplijngebied worden uitgehold, en de breedte van de uitholling is de striplijn. Meer dan 5 keer de totale diëlektrische dikte, als de lijnbreedte nog steeds niet aan de vereisten voldoet, worden de bovenste en onderste aangrenzende referentievlakken van de tweede laag uitgehold.