Помимо импеданса линии радиочастотного сигнала, ламинированная структура одноплатной радиочастотной печатной платы также должна учитывать такие вопросы, как рассеивание тепла, ток, устройства, ЭМС, структура и скин-эффект. Обычно мы занимаемся укладкой и укладкой многослойных печатных плат. Следуйте некоторым основным принципам:
А) Каждый слой радиочастотной печатной платы покрыт большой площадью без силовой плоскости. Верхний и нижний соседние слои радиочастотной проводки должны быть плоскостями заземления.
Даже если это цифро-аналоговая смешанная плата, цифровая часть может иметь плоскость питания, но радиочастотная зона все равно должна соответствовать требованиям укладки покрытия большой площади на каждом этаже.
Б) Для двойной радиочастотной панели верхний слой — это сигнальный слой, а нижний слой — это земляной слой.
Четырехслойная одноплатная радиочастотная плата, верхний слой — это сигнальный слой, второй и четвертый слои — это земляные плоскости, а третий слой — для линий питания и управления. В особых случаях некоторые линии радиочастотного сигнала могут использоваться на третьем уровне. Больше слоев радиочастотных плат и так далее.
C) Для объединительной платы RF верхний и нижний поверхностные слои заземляются. Чтобы уменьшить разрыв импеданса, вызванный переходными отверстиями и разъемами, второй, третий, четвертый и пятый уровни используют цифровые сигналы.
Все остальные слои полосковых линий на нижней поверхности являются нижними сигнальными слоями. Аналогичным образом, два соседних слоя радиочастотного сигнала должны быть заземлены, и каждый слой должен быть покрыт большой площадью.
D) Для мощных и сильноточных ВЧ-плат основное ВЧ-звено должно быть размещено на верхнем слое и подключено к более широкой микрополосковой линии.
Это способствует рассеиванию тепла и потерям энергии, уменьшая ошибки, связанные с коррозией проволоки.
E) Плоскость питания цифровой части должна быть близка к плоскости заземления и располагаться под ней.
Таким образом, емкость между двумя металлическими пластинами можно использовать в качестве сглаживающего конденсатора для источника питания, и в то же время плоскость заземления может также экранировать ток излучения, распределяемый по плоскости питания.
Конкретные требования к методу штабелирования и разделению плоскостей можно найти в «Спецификациях проектирования печатных плат 20050818 — Требования ЭМС», опубликованных отделом проектирования EDA, при этом онлайн-стандарты имеют преимущественную силу.
2
Требования к проводке радиочастотной платы
2.1 Угол
Если трассы радиочастотного сигнала идут под прямым углом, эффективная ширина линии в углах увеличится, а импеданс станет прерывистым и вызовет отражения. Поэтому с углами приходится бороться, в основном, двумя методами: срезанием углов и скруглением.
(1) Срезанный угол подходит для относительно небольших изгибов, а применимая частота срезанного угла может достигать 10 ГГц.
(2) Радиус угла дуги должен быть достаточно большим. Вообще говоря, убедитесь, что: R>3W.
2.2 Микрополосковая разводка
Верхний слой печатной платы несет радиочастотный сигнал, а плоский слой под радиочастотным сигналом должен быть полностью заземленным, чтобы сформировать структуру микрополосковой линии. Для обеспечения структурной целостности микрополосковой линии предъявляются следующие требования:
(1) Края с обеих сторон микрополосковой линии должны находиться на расстоянии не менее 3 Вт от края заземляющего слоя ниже. А в диапазоне 3Вт не должно быть незаземленных переходных отверстий.
(2) Расстояние между микрополосковой линией и экранирующей стенкой должно быть выше 2 Вт. (Примечание: W — ширина линии).
(3) Несвязанные микрополосковые линии в одном слое должны быть обработаны заземленной медной оболочкой, а к заземлённой медной оболочке должны быть добавлены заземлённые переходные отверстия. Расстояние между отверстиями меньше λ/20, и они расположены равномерно.
Край шлифованной медной фольги должен быть гладким, ровным, без острых заусенцев. Рекомендуется, чтобы край заземлённой меди был больше или равен ширине 1,5W или 3H от края микрополосковой линии, а H представляет собой толщину микрополосковой подложки.
(4) Запрещается, чтобы проводка радиочастотного сигнала пересекала зазор заземления второго слоя.
2.3 Полосковая проводка
Радиочастотные сигналы иногда проходят через средний слой печатной платы. Самый распространенный – из третьего слоя. Второй и четвертый слои должны представлять собой полную заземляющую плоскость, то есть эксцентричную полосковую структуру. Должна быть гарантирована структурная целостность полосковой линии. Требования должны быть:
(1) Края с обеих сторон полосковой линии имеют ширину не менее 3 Вт от верхнего и нижнего краев плоскости заземления, и в пределах 3 Вт не должно быть незаземленных переходных отверстий.
(2) Запрещается, чтобы полосковая радиочастотная линия пересекала зазор между верхней и нижней плоскостями заземления.
(3) Полосковые линии в одном слое должны быть обработаны заземлённой медной оболочкой, а к заземлённой медной оболочке должны быть добавлены заземлённые переходные отверстия. Расстояние между отверстиями меньше λ/20, и они расположены равномерно. Край зашлифованной медной фольги должен быть гладким, ровным и без острых заусенцев.
Рекомендуется, чтобы край заземлённой медной оболочки был больше или равен ширине 1,5W или ширине 3H от края полосковой линии. H представляет собой общую толщину верхнего и нижнего диэлектрических слоев полосковой линии.
(4) Если полосковая линия должна передавать мощные сигналы, чтобы избежать слишком тонкой ширины линии 50 Ом, обычно медные оболочки верхней и нижней опорных плоскостей области полосковой линии должны быть полыми, и ширина выемки - это полосковая линия. Более чем в 5 раз превышает общую толщину диэлектрика. Если ширина линии по-прежнему не соответствует требованиям, то верхняя и нижняя смежные опорные плоскости второго слоя становятся полыми.