Ka lebaka la boholo bo nyane le boholo, ho batla ho se na litekanyetso tsa boto ea potoloho e hatisitsoeng bakeng sa mmaraka o ntseng o hola oa IoT. Pele litekanyetso tsena li tsoa, ​​re ne re tlameha ho itšetleha ka tsebo le phihlelo ea tlhahiso e ithutoang ho nts'etsopele ea boemo ba boto le ho nahana ka mokhoa oa ho e sebelisa liphephetsong tse ikhethang tse hlahang. Ho na le libaka tse tharo tse hlokang tlhokomelo ea rona e khethehileng. Ke: lisebelisoa tsa boto ea potoloho, moralo oa RF/microwave le mehala ea phetiso ea RF.

Lisebelisoa tsa PCB

"PCB" ka kakaretso e na le li-laminate, tse ka 'nang tsa etsoa ka fiber-reinforced epoxy (FR4), polyimide kapa lisebelisoa tsa Rogers kapa lisebelisoa tse ling tsa laminate. Lintho tse sireletsang pakeng tsa lihlopha tse fapaneng li bitsoa prepreg.

lisebelisoa tse aparoang li hloka ho tšepahala ho phahameng, kahoo ha baetsi ba PCB ba tobane le khetho ea ho sebelisa FR4 (thepa e theko e boima ka ho fetisisa ea ho etsa PCB) kapa thepa e tsoetseng pele le e theko e boima haholo, sena se tla fetoha bothata.

Haeba lits'ebetso tsa PCB tse ka roaloang li hloka lisebelisoa tse lebelo le holimo, FR4 e kanna ea se be khetho e ntle ka ho fetisisa. Dielectric constant (Dk) ea FR4 ke 4.5, dielectric constant tsa Rogers 4003 series material e tsoetseng pele ke 3.55, le dielectric constant tsa mor'abo rona Rogers 4350 ke 3.66.

"Dielectric constant ea laminate e bolela karo-karolelano ea capacitance kapa matla pakeng tsa para ea conductors haufi le laminate ho capacitance kapa matla pakeng tsa para ea conductors sebakeng vacuum. Ka maqhubu a phahameng, ho molemo ho ba le tahlehelo e nyenyane. Ka hona, Roger 4350 e nang le dielectric constant ea 3.66 e loketse haholo bakeng sa lisebelisoa tse phahameng tsa maqhubu ho feta FR4 e nang le dielectric constant ea 4.5.

Tlas'a maemo a tloaelehileng, palo ea likarolo tsa PCB bakeng sa lisebelisoa tse aparoang e tloha ho 4 ho isa ho 8 layer. Molao-motheo oa kaho ea lera ke hore haeba e le PCB ea 8-layer, e lokela ho khona ho fana ka likarolo tse lekaneng tsa fatše le matla le sandwich lera la wiring. Ka tsela ena, phello ea ripple ho crosstalk e ka bolokoa bonyane mme tšitiso ea motlakase (EMI) e ka fokotsoa haholo.

Sethaleng sa moralo oa boto ea potoloho, moralo oa moralo ka kakaretso ke ho beha lera le leholo la fatše haufi le lera la kabo ea matla. Sena se ka theha phello e tlase haholo ea ripple, mme lerata la sistimi le ka fokotsoa hoo e batlang e le zero. Sena se bohlokoa haholo bakeng sa tsamaiso ea maqhubu a radio.

Ha ho bapisoa le thepa ea Rogers, FR4 e na le "dissipation factor" e phahameng (Df), haholo-holo ka makhetlo a mangata. Bakeng sa lisebelisoa tse phahameng tsa FR4 laminates, boleng ba Df bo ka ba 0.002, e leng taelo ea boholo bo molemo ho feta FR4 e tloaelehileng. Leha ho le joalo, stack ea Rogers ke 0.001 feela kapa ka tlase. Ha thepa ea FR4 e sebelisoa bakeng sa lits'ebetso tse phahameng tsa maqhubu, ho tla ba le phapang e kholo ea tahlehelo ea ho kenya. Tahlehelo ea ho kenya e hlalosoa e le tahlehelo ea matla ea pontšo ho tloha sebakeng sa A ho ea ho B ha u sebelisa FR4, Rogers kapa lisebelisoa tse ling.

baka mathata

PCB ea Wearable e hloka taolo e thata ea impedance. Ena ke ntlha ea bohlokoa bakeng sa lisebelisoa tse aparoang. Ho tsamaisana le impedance ho ka hlahisa phetiso ea matšoao a hloekileng. Pejana, mamello e tloaelehileng bakeng sa mesaletsa e tsamaisang matšoao e ne e le ± 10%. Ho hlakile hore letšoao lena ha lea lekana bakeng sa lipotoloho tsa kajeno tse phahameng le tse lebelo. Tlhokahalo ea hajoale ke ± 7%, 'me maemong a mang esita le ± 5% kapa ka tlase. Paramethara ena le lintho tse ling tse fapaneng li tla ama ka botebo tlhahiso ea li-PCB tse ka khabisoang tse nang le taolo e thata ea ho thibela, ka hona e fokotsa palo ea likhoebo tse ka li etsang.

Mamello ea kamehla ea dielectric ea laminate e entsoeng ka thepa ea Rogers UHF hangata e bolokiloe ho ± 2%, 'me lihlahisoa tse ling li ka fihla ho ± 1%. Ka lehlakoreng le leng, mamello ea kamehla ea dielectric ea laminate ea FR4 e phahame ho feta 10%. Ka hona, bapisa Lisebelisoa tsena tse peli li ka fumanoa hore tahlehelo ea ho kenya Rogers e tlaase ka ho khetheha. Ha ho bapisoa le lisebelisoa tsa setso tsa FR4, tahlehelo ea phetisetso le tahlehelo ea ho kenngoa ha stack ea Rogers e tlase halofo.

Maemong a mangata, litšenyehelo ke tsona tsa bohlokoa ka ho fetisisa. Leha ho le joalo, Rogers e ka fana ka ts'ebetso e batlang e le tlase ea tahlehelo e phahameng ea maqhubu a laminate sebakeng se amohelehang sa theko. Bakeng sa lits'ebetso tsa khoebo, Rogers e ka etsoa PCB e nyalisitsoeng e nang le epoxy-based FR4, likarolo tse ling tsa eona li sebelisa lisebelisoa tsa Rogers, 'me likarolo tse ling li sebelisa FR4.

Ha u khetha stack ea Rogers, khafetsa ke eona ntho e ka sehloohong eo ho nahanoang ka eona. Ha maqhubu a feta 500MHz, baqapi ba PCB ba tloaetse ho khetha lisebelisoa tsa Rogers, haholo-holo bakeng sa li-circuits tsa RF/microwave, hobane lisebelisoa tsena li ka fana ka ts'ebetso e phahameng ha mesaletsa e kaholimo e laoloa ka thata ke impedance.

Ha ho bapisoa le lisebelisoa tsa FR4, lisebelisoa tsa Rogers le tsona li ka fana ka tahlehelo e tlase ea dielectric, 'me kamehla ea eona ea dielectric e tsitsitse ka mefuta e mengata ea maqhubu. Ntle le moo, lisebelisoa tsa Rogers li ka fana ka ts'ebetso e nepahetseng ea tahlehelo e tlase e hlokahalang ke ts'ebetso e phahameng ea maqhubu.

Coefficient of thermal expansion (CTE) ea lisebelisoa tsa letoto la Rogers 4000 e na le botsitso bo botle ba sebopeho. Sena se bolela hore ha ho bapisoa le FR4, ha PCB e e-ba le lipotoloho tse batang, tse chesang le tse chesang haholo, ho atolosoa ha mocheso le ho fokotseha ha boto ea potoloho ho ka bolokoa moeling o tsitsitseng tlas'a maqhubu a phahameng le mocheso o phahameng.

Tabeng ea stacking e tsoakiloeng, ho bonolo ho sebelisa thekenoloji e tloaelehileng ea tlhahiso ea tlhahiso ho kopanya Rogers le FR4 e sebetsang hantle hammoho, kahoo ho bonolo ho finyella lihlahisoa tse phahameng tsa tlhahiso. The Rogers stack ha e hloke e khethehileng ka mokhoa oa ho itokisa.

FR4 e tloaelehileng e ke ke ea finyella ts'ebetso ea motlakase e tšepahalang haholo, empa lisebelisoa tsa FR4 tse sebetsang hantle li na le litšobotsi tse ntle tse ka tšeptjoang, tse kang Tg e phahameng, e ntse e le theko e tlaase, 'me e ka sebelisoa mefuteng e mengata ea likopo, ho tloha ho moralo o bonolo oa molumo ho ea ho Complex microwave applications. .

Lintlha tsa moralo oa RF / Microwave

Theknoloji e nkehang habobebe le Bluetooth li butse tsela bakeng sa lits'ebetso tsa RF/microwave lisebelisoa tse aparoang. Maqhubu a kajeno a ntse a eketseha le ho feta. Lilemong tse 'maloa tse fetileng, maqhubu a phahameng haholo (VHF) a ne a hlalosoa e le 2GHz ~ 3GHz. Empa joale re khona ho bona lits'ebetso tsa Ultra-high frequency (UHF) ho tloha ho 10GHz ho isa ho 25GHz.

Ka hona, bakeng sa PCB e ka roaloang, karolo ea RF e hloka tlhokomelo e eketsehileng litabeng tsa marang-rang, 'me matšoao a lokela ho aroloa ka thōko,' me mesaletsa e hlahisang matšoao a phahameng e lokela ho behoa hole le fatše. Lintlha tse ling li kenyelletsa: ho fana ka sefahla sa bypass, li-capacitor tse lekaneng, ho theha, le ho rala mohala oa phetisetso le mohala oa ho khutla hore o batla o lekana.

Setlhopha sa Bypass se ka hatella phello ea ripple ea litaba tsa lerata le crosstalk. Li-decoupling capacitor li hloka ho behoa haufi le lithapo tsa lisebelisoa tse nang le matšoao a matla.

Lithapo tsa phetiso ea lebelo le phahameng le lipotoloho tsa mats'oao li hloka hore ho behoe lera la fatše lipakeng tsa mats'oao a lera la matla ho boreleli jitter e hlahisoang ke mats'oao a lerata. Ka lebelo le phahameng la mats'oao, ho se lumellane ho honyane ho tla baka phetiso e sa leka-lekaneng le kamohelo ea matšoao, e leng se bakang ho sotha. Ka hona, tlhokomelo e khethehileng e tlameha ho lefshoa bothateng ba ho bapisa boits'oaro bo amanang le lets'oao la maqhubu a seea-le-moea, hobane leqhubu la maqhubu a seea-le-moea le na le lebelo le phahameng le mamello e khethehileng.

Lithapo tsa phetisetso ea RF li hloka tšitiso e laoloang molemong oa ho fetisetsa mats'oao a RF ho tsoa ho substrate e itseng ea IC ho ea ho PCB. Lithapo tsena tsa phetiso li ka kengoa tšebetsong lera le ka ntle, le ka holimo, le le ka tlase, kapa le ka etsoa lera le bohareng.

Mekhoa e sebelisoang nakong ea moralo oa PCB RF ke mohala oa microstrip, mohala o phaphametseng, coplanar waveguide kapa grounding. Mohala oa microstrip o na le bolelele bo tsitsitseng ba tšepe kapa litsela le sefofane sohle sa fatše kapa karolo ea sefofane sa fatše ka ho toba ka tlas'a eona. Tšitiso ea sebopeho sebopeho sa mohala oa microstrip se tloha ho 50Ω ho isa ho 75Ω.

Stripline e phaphametseng ke mokhoa o mong oa ho thibela lerata. Mohala ona o na le mohala o tsitsitseng-bophara holim'a lera le ka hare le sefofane se seholo sa fatše ka holimo le ka tlaase ho mokhanni oa bohareng. Sefofane sa fatše se kopantsoe pakeng tsa sefofane sa matla, kahoo se ka fana ka phello e sebetsang haholo ea ho theola fatše. Ona ke mokhoa o ratoang oa ho roala mohala oa lets'oao la PCB RF.

Coplanar waveguide e ka fana ka karohano e betere haufi le potoloho ea RF le potoloho e hlokang ho tsamaisoa haufi. Sebaka sena se na le sekontiri se bohareng le lifofane tse fatše ka mahlakoreng a mabeli kapa ka tlase. Mokhoa o motle oa ho fetisa mats'oao a maqhubu a seea-le-moea ke ho emisa mela kapa li-waveguides tsa coplanar. Mekhoa ena e 'meli e ka fana ka karohano e betere lipakeng tsa lets'oao le mesaletsa ea RF.

Ho khothalletsoa ho sebelisa seo ho thoeng ke "ka terata" mahlakoreng ka bobeli a coplanar waveguide. Mokhoa ona o ka fana ka mola oa li-vias fatše holim'a sefofane se seng le se seng sa tšepe sa mokhanni oa setsi. Tsela e ka sehloohong e mathang bohareng e na le terata ka lehlakoreng le leng le le leng, kahoo e fana ka tsela e khuts'oane ea ho khutlela morao fatše. Mokhoa ona o ka fokotsa boemo ba lerata bo amanang le phello e phahameng ea ripple ea lets'oao la RF. The dielectric constant of 4.5 e ntse e tshwana le FR4 material of prepreg, ha dielectric constant of prepreg-ho tloha microstrip, stripline or offset stripline-ke hoo e ka bang 3.8 ho 3.9.

Lisebelisoa tse ling tse sebelisang sefofane sa fatše, li-vias tse foufetseng li ka sebelisoa ho ntlafatsa ts'ebetso ea ho kopanya matla a capacitor le ho fana ka tsela ea shunt ho tloha sesebelisoa ho ea fatše. Tsela ea shunt ho ea fatše e ka khutsufatsa bolelele ba via. Sena se ka finyella merero e 'meli: ha o etse feela shunt kapa fatše, empa hape o fokotsa sebaka sa phetisetso ea lisebelisoa tse nang le libaka tse nyenyane, e leng ntlha ea bohlokoa ea moralo oa RF.