Dearadh PCB Ard-Minicíochta: Fachtóirí a Bhaineann le Feidhmíocht Comharthaí RF
Le méadú na teicneolaíochta Internet of Things, tá sé ag éirí níos coitianta do tháirgí leictreonacha feidhmeanna cumarsáide gan sreang a iompar, agus tá teicneolaíocht cumarsáide gan sreang ag brath ar an gciorcad RF ar an PCB a bhaint amach. Ar an drochuair, is minic a bhíonn toirmeasc fiú ar dhearthóirí PCB, do Chiorcaid RF, toisc go dtugann sé dúshláin ollmhóra dearaidh agus teastaíonn dearadh gairmiúil agus uirlisí anailíse insamhalta. Mar gheall air seo, le blianta fada, tá an chuid RF den PCB deartha ag dearthóirí neamhspleácha a bhfuil saineolas dearaidh RF acu.
Tá an t-innealtóir dearaidh ciorcad RF tar éis bogadh amach as 18 n-ealaíon comhraic, tar éis oibríocht fhíochmhar, dhear sé leagan amach an chiorcaid RF thíos, agus d’onnmhairigh sé an fhormáid DXF chuig Leagan Amach PCB lena chóipeáil. Nach bhfuil sé gleoite?
Tar éis do dhearadh PCB Siege Lion an comhad formáide DXF ciorcad RF a allmhairiú, fuair sé amach go bhfuil dronuillinneacha agus coirnéil ghéar ag an rian. Shíl mé liom féin, emmm, gur fíoruisce an minicíocht raidió seo, agus go bhfuil an tuarastal níos airde ná saothair agus caipiteal, mar sin ní gá chamferáil ghéar agus aistriú stua a sheachaint. Tuiscint, ansin ath-optamú a dhéanamh ar ródú na coda RF
toradh…
D’fhonn míthuiscintí a sheachaint sa todhchaí, ghlaoigh na baictéir minicíochta raidió na baictéir leagan amach tar éis dóibh éirí as an obair, dhún siad an doras agus an láimhseáil chun roinnt pointí gaolmhara de dhearadh PCB minicíochta raidió a threorú.
De réir theoiric chiorcaid minicíochta raidió, nuair is féidir tonnfhad an chomhartha a tharchuirtear ar an líne nasc comhartha a chur i gcomparáid le méid geoiméadrach an eilimint chiorcaid scoite, ceap an bhioráin IC minicíochta raidió, líne tharchuir na comhartha minicíochta raidió ar tá an PCB, an gléas éighníomhach minicíochta raidió, Vias agus fiú copar faoi thalamh ina bhfachtóirí tábhachtacha a théann i bhfeidhm go mór ar fheidhmíocht comharthaí RF.
Is rogha iontach í líne microstrip le haghaidh tarchur comhartha ardmhinicíochta ar PCB. Mura bhfuil an fad ceangail idir IC agus antenna an-ghearr, bain úsáid as cábla comhaiseach nó líne tharchuir le impedance tréith meaitseála. Ar an gclár ciorcad priontáilte, is fearr líne tharchuir micreastruchtúr a úsáid leis an struchtúr a thaispeántar san fhigiúr thíos.
Cuimsíonn an líne tarchuir micreastruchtúr rian miotail de leithead seasta (seoltóir) agus achar talún díreach faoi bhun (ciseal cóngarach). Mar shampla, teastaíonn rianta ar chiseal 1 (barr-mhiotal) achar talún soladach ar chiseal 2. Cinneann leithead an rian, tiús an chiseal tréleictreach, agus an cineál tréleictreach an impedance tréith (50Ω nó 75Ω de ghnáth).
Ar ndóigh, sa bhreis ar an líne mhicreastruchtúir, tá líne tharchuir choitianta ann freisin atá an stialllíne, mar a thaispeántar san fhigiúr thíos
Cuimsíonn an stialllíne rianta de leithead seasta ar an gciseal istigh, agus limistéir faoi thalamh os a chionn agus faoina bhun. Is féidir an seoltóir a bheith suite i lár an achair talún nó fritháireamh áirithe a bheith aige. Tá an modh seo oiriúnach don ródú minicíochta raidió istigh.
Ós rud é go bhfuil stialllíne oiriúnach freisin le haghaidh ródú RF, cén fáth a deir Lao Wu gur rogha iontach í líne micreastruchtúr do tharchur comhartha ardmhinicíochta ar PCB?
Cibé an líne mhicreastruchtúr nó stialllíne é, tá feidhmíocht den scoth ag an mbeirt acu maidir le minicíochtaí tonn milliméadar a tharchur, agus tá an difríocht sa chostas monaraíochta.
I gcomparáid le ciorcaid stialllíne, tá níos lú céimeanna próiseála ag ciorcaid mhicreastruchtúir, agus is fusa comhpháirteanna ciorcad a chur, agus dá bhrí sin is fusa iad a mhonarú (costais déantúsaíochta níos ísle). I gcomparáid le línte micreastruchtúir, is féidir le stiallacha níos mó aonraithe a sholáthar do línte ciorcad cóngaracha agus tacú le leagan amach comhpháirteanna níos dlúithe. Ina theannta sin, tá ciorcaid stialllíne an-oiriúnach freisin chun cláir chiorcad ilchisealacha a mhonarú, agus is féidir gach ciseal a bheith scoite amach go maith.
Bíonn tionchar ag tairiseach tréleictreach an ábhair inslithe agus éifeacht gaireachta na sraithe talún ar airíonna leictreacha seoltóirí micreastruip agus stiallacha. Níl ach eitleán talún amháin ag an líne micreastruchtúir, agus tá dhá eitleán talún ag an stialllíne. Maidir le líne mhicreastruchtúir, is é an tairiseach tréleictreach éifeachtach a théann i bhfeidhm ar impedance an tseoltóra suim tairiseach tréleictreach coibhneasta an ábhair inslithe agus an aeir os cionn an chiorcaid (cothrom le 1). Is é tairiseach tréleictreach éifeachtach na líne stiall suim na dtoisí tréleictreach coibhneasta de shubstráit uachtaracha agus íochtaracha an tseoltóra.
Mar is amhlaidh le gach ciorcad ardmhinicíochta, tá sé ríthábhachtach impedance a choinneáil faoi smacht chun aimplitiúid chomhsheasmhach agus feidhmíocht leictreach freagartha céime a bhaint amach. Is é impedance seoltóirí an dá líne tharchuir, i measc fachtóirí eile, feidhm de leithead an tseoltóra, tiús an tseoltóra, tiús an tsubstráit inslithe, agus ceadaíocht choibhneasta nó tairiseach tréleictreach an tsubstráit. Maidir le stiallacha, is cuma an bhfuil an fad idir an seoltóir lár agus an dá phlána talún cothrom, nó an bhfuil tairisigh tréleictreach na n-inslitheoirí os cionn agus faoi bhun an tseoltóra mar an gcéanna (tá an rud céanna fíor i gcás línte micreastruchtúir).
Tá dhá phlána talún ag an stialllíne, mar sin tá an líne 50Ω (nó aon impedance tugtha) den stialllíne níos tanaí ná seoltóir an impedance céanna ar an líne micreastruchtúr. Cé go dtacaíonn sreanga níos tanaí le dlús ciorcad níos mó, teastaíonn lamháltais déantúsaíochta níos doichte ó shreanga níos tanaí, agus caithfidh tairiseach tréleictreach an tsubstráit chiorcaid iomláin a bheith an-chomhsheasmhach. Tá caillteanas tréleictreach na líne tarchuir aonchríche (neamhchothromaithe) den líne mhicreastruchtúir (arna sainiú ag fachtóir diomailt an tsubstráit) níos lú ná caillteanas na líne stiall. Tá sé seo toisc go bhfuil roinnt línte páirce den líne micreastruchtúr san aer, agus is féidir neamhaird a dhéanamh den fhachtóir diomailt.
Ar ndóigh, tá feidhmíocht an dá líne tharchuir seo beagnach mar an gcéanna le feidhmíocht an iompróra a úsáidtear ina mhonarú - an tsubstráit inslithe. Díreach mar is féidir leis na hábhair PCB a úsáidtear, mar FR-4, costais a laghdú, ach a fheidhmíocht a theorannú ag an am céanna. De réir línte micreastruchtúir éagsúla agus feidhmchláir stiallacha, is fearr a roghnóidh an t-ábhar is oiriúnaí ról an dá líne tharchuir seo. buntáiste.
Mar is amhlaidh le go leor cinntí innealtóireachta, meáfar an rogha micreastruchtúr nó stialllíne. Mar shampla, tá dlús ciorcad ard ag ciorcaid stialllíne. Dá bhrí sin, faoi na coinníollacha minicíochta céanna, teastaíonn níos mó sraitheanna ábhair uathu, níos mó ama agus costas próiseála, agus níos mó airde ar phróiseáil mhionsonraithe ná ciorcaid mhicreastruchtúir.
I gcomparáid le gnáthlínte micreastruip agus stiallacha, tá cineál eile líne tarchuir minicíochta raidió ann a bhfuil tonnfhada coplanar bunaithe air, a sholáthraíonn iargúltacht níos fearr idir línte minicíochta raidió cóngaracha agus línte comhartha eile. Cuimsíonn an meán seo an seoltóir meánach agus an limistéar bunaithe ar an dá thaobh agus thíos mar a thaispeántar thíos:
Moltar é a shuiteáil trí “chlaí” ar gach taobh den tonnfhada coplanar faoi thalamh, mar a thaispeántar san fhigiúr thíos. Soláthraíonn an radharc barr seo sampla de shraith vias talún a shuiteáil sa limistéar talún miotail barr ar gach taobh den seoltóir idirmheánach. Giorraítear an sruth lúb a dhéantar ar an gciseal barr go dtí an plána talún thíos.
I gcomparáid leis an líne mhicreastruchtúr, ní amháin go bhfuil plána talún ar dhromchla bun an mheáin ag an tonnfhada coplanar faoi thalamh, ach tá plánaí talún aige freisin ar gach taobh den líne tharchuir comhartha ar bharr an mheáin, agus mar sin tá talamh níos mó aige limistéar. Baineann tonnfhada coplanar cobhsaíocht na feidhmíochta leictreachais amach trí úsáid a bhaint as an bplána talún chun an líne comhartha a thimpeall.
Is modhanna leictreamaighnéadacha gar-thrasnacha (gar-TEM) iad modhanna tarchuir na líne micreastruchtúir agus an chiorcad tonnfhada coplanar bunaithe. Mar gheall ar struchtúr feabhsaithe na talún sa chiorcad tonnfhada coplanar bunaithe, tá a meaisínithe níos casta go pointe áirithe. I gcomparáid leis an líne mhicreastruchtúr, tá tréithe scaipthe íseal ag an gciorcad tonnfhada coplanar faoi thalamh. Nuair a ardaíonn an mhinicíocht go dtí an banda tonn milliméadar, bíonn caillteanas radaíochta níos ísle ag an gciorcad tonnfhada coplanar faoi thalamh ná an ciorcad líne micreastruchtúr.
Mar gheall ar an struchtúr feabhsaithe ar an talamh, tá bandaleithead éifeachtach níos leithne agus raon impedance níos mó ag an gciorcad tonnfhada coplanar bunaithe ná an ciorcad micreastruchtúr. Mar sin féin, tá struchtúr an chiorcaid mhicreastruchtúr réasúnta láidir, agus is furasta a struchtúr ciorcad talún bun simplí a phróiseáil. Ina theannta sin, níl feidhmíocht an chiorcaid mhicreastruchtúir íogair do fhachtóirí próiseála ciorcad, agus is lú an tionchar atá ag feidhmíocht an chiorcaid ar an difríocht i eitseáil seoltóra / bearna agus an difríocht i dtiús an tseoltóra.
Tá na lúbthacha géara i leagan amach an chiorcaid RF deartha go speisialta le haghaidh cúitimh lúb líne tharchuir.
Nuair is gá an líne tharchuir a lúbadh (an treo a athrú) mar gheall ar shrianta sreangaithe, ba cheart go mbeadh an ga lúbthachta a úsáidtear 3 huaire ar a laghad leithead an tseoltóra idirmheánaigh. I bhfocail eile:
Ga lúbthachta ≥ 3 × (leithead na líne).
Laghdaíonn sé seo an t-athrú tréith impedance sa chúinne.
Mura féidir lúbadh de réir a chéile a bhaint amach, is féidir an líne tharchuir a lúbadh ag dronuillinneacha (neamh-chuartha), mar a thaispeántar san fhigiúr thíos. Ní mór é seo a chúiteamh, áfach, chun an t-athrú tobann ar impedance de bharr an mhéadaithe ar leithead na líne éifeachtach áitiúil a laghdú agus é ag dul tríd an bpointe lúbthachta.
Ár táirge eile:
