RF kartı laminat yapısı ve kablolama gereksinimleri

RF sinyal hattının empedansına ek olarak, RF PCB tek kartının lamine yapısının ısı dağılımı, akım, cihazlar, EMC, yapı ve cilt etkisi gibi konuları da dikkate alması gerekir. Genellikle çok katmanlı baskılı levhaların katmanlanması ve istiflenmesinde bulunuyoruz. Bazı temel ilkeleri izleyin:

 

A) RF PCB'nin her katmanı, güç düzlemi olmaksızın geniş bir alanla kaplıdır. RF kablolama katmanının üst ve alt bitişik katmanları toprak düzlemleri olmalıdır.

Dijital-analog karışık bir tahta olsa bile, dijital parçanın bir güç düzlemi olabilir, ancak RF alanının yine de her katta geniş alanlı döşeme ihtiyacını karşılaması gerekir.

B) RF çift paneli için üst katman sinyal katmanıdır ve alt katman yer düzlemidir.

Dört katmanlı RF tek kart, üst katman sinyal katmanıdır, ikinci ve dördüncü katmanlar yer düzlemleridir ve üçüncü katman güç ve kontrol hatları içindir. Özel durumlarda üçüncü katmanda bazı RF sinyal hatları kullanılabilir. Daha fazla RF kartı katmanı vb.
C) RF arka paneli için üst ve alt yüzey katmanlarının her ikisi de taşlanmıştır. Vialar ve konektörlerden kaynaklanan empedans süreksizliğini azaltmak için ikinci, üçüncü, dördüncü ve beşinci katmanlar dijital sinyaller kullanır.

Alt yüzeydeki diğer şerit çizgi katmanlarının tümü alt sinyal katmanlarıdır. Benzer şekilde RF sinyal katmanının bitişik iki katmanı topraklanmalı ve her katman geniş bir alanla kaplanmalıdır.

D) Yüksek güçlü, yüksek akımlı RF kartlar için RF ana bağlantısı üst katmana yerleştirilmeli ve daha geniş bir mikroşerit hat ile bağlanmalıdır.

Bu, ısı dağılımına ve enerji kaybına yardımcı olur ve tel korozyon hatalarını azaltır.

E) Dijital parçanın güç düzlemi yer düzlemine yakın olmalı ve yer düzleminin altında düzenlenmelidir.

Bu sayede iki metal plaka arasındaki kapasitans, güç kaynağı için yumuşatma kapasitörü olarak kullanılabilir ve aynı zamanda toprak düzlemi, güç düzlemine dağıtılan radyasyon akımını da koruyabilir.

Özel istifleme yöntemi ve düzlem bölümü gereksinimleri, EDA Tasarım Departmanı tarafından yayımlanan "20050818 Baskılı Devre Kartı Tasarım Şartnamesi-EMC Gereksinimleri"ne başvurabilir ve çevrimiçi standartlar geçerli olacaktır.

2
RF kartı kablolama gereksinimleri
2.1 Köşe

RF sinyal izleri dik açılarda giderse köşelerdeki etkin çizgi genişliği artacak ve empedans süreksizleşerek yansımalara neden olacaktır. Bu nedenle köşelerle esas olarak iki yöntemle uğraşmak gerekir: köşe kesme ve yuvarlama.

(1) Kesilen köşe nispeten küçük kıvrımlar için uygundur ve kesilen köşenin uygulanabilir frekansı 10GHz'e ulaşabilir

 

 

(2) Yay açısının yarıçapı yeterince büyük olmalıdır. Genel olarak şunu sağlayın: R>3W.

2.2 Mikroşerit kablolama

PCB'nin üst katmanı RF sinyalini taşır ve RF sinyalinin altındaki düzlem katmanın mikroşerit hat yapısı oluşturabilmesi için tam bir yer düzlemi olması gerekir. Mikroşerit hattının yapısal bütünlüğünü sağlamak için aşağıdaki gereksinimler vardır:

(1) Mikroşerit hattının her iki tarafındaki kenarlar, alttaki zemin düzleminin kenarından en az 3W genişliğinde olmalıdır. Ve 3W aralığında topraklanmamış yolların olmaması gerekir.

(2) Mikroşerit hattı ile koruyucu duvar arasındaki mesafe 2W'nin üzerinde tutulmalıdır. (Not: W çizgi genişliğidir).

(3) Aynı katmandaki bağlantısız mikroşerit hatlar, topraklanmış bakır kaplama ile işlenmeli ve topraklanmış bakır kaplamaya topraklanmış vialar eklenmelidir. Delik aralığı λ/20'den azdır ve eşit şekilde düzenlenmiştir.

Topraklanmış bakır folyonun kenarı pürüzsüz, düz olmalı ve keskin çapak içermemelidir. Toprak kaplı bakırın kenarının, mikroşerit hattının kenarından itibaren 1,5W veya 3H genişliğe eşit veya daha büyük olması önerilir ve H, mikroşerit alt tabaka ortamının kalınlığını temsil eder.

(4) RF sinyal kablolarının ikinci katmanın zemin düzlemi boşluğunu geçmesi yasaktır.
2.3 Şerit hatlı kablolama
Radyo frekansı sinyalleri bazen PCB'nin orta katmanından geçer. En yaygın olanı üçüncü katmandandır. İkinci ve dördüncü katmanlar tam bir zemin düzlemi, yani eksantrik bir şerit çizgisi yapısı olmalıdır. Şerit hattının yapısal bütünlüğü garanti edilecektir. Gereksinimler şöyle olacaktır:

(1) Şerit çizgisinin her iki tarafındaki kenarlar, üst ve alt zemin düzlemi kenarlarından en az 3W genişliğinde olmalı ve 3W dahilinde topraklanmamış geçiş olmamalıdır.

(2) RF şerit hattının üst ve alt yer düzlemleri arasındaki boşluğu geçmesi yasaktır.

(3) Aynı katmandaki şerit hatları topraklanmış bakır kaplama ile işlenmeli ve topraklanmış bakır kaplamaya topraklama kanalları eklenmelidir. Delik aralığı λ/20'den azdır ve eşit şekilde düzenlenmiştir. Topraklanmış bakır folyonun kenarı pürüzsüz, düz olmalı ve keskin çapak içermemelidir.

Toprak kaplı bakır kaplamanın kenarının, şerit hattının kenarından itibaren 1,5W genişliğe veya 3H genişliğe eşit veya daha büyük olması tavsiye edilir. H, şerit hattının üst ve alt dielektrik katmanlarının toplam kalınlığını temsil eder.

(4) Şerit hattı yüksek güçlü sinyaller iletecekse, 50 ohm'luk hat genişliğinin çok ince olmasını önlemek için genellikle şerit hattı alanının üst ve alt referans düzlemlerinin bakır kaplamaları oyulmalıdır ve oyuğun genişliği şerit çizgisidir Toplam dielektrik kalınlığın 5 katından fazla, eğer çizgi genişliği hala gereklilikleri karşılamıyorsa, üst ve alt bitişik ikinci katman referans düzlemleri oyulur.