Transmisia semnalului pe placa RF: Lumea fizică de la MHz la GHz
Gama de frecvență a semnalelor de radiofrecvență (RF) este de obicei definită ca 300kHz~300GHz. În această bandă largă de frecvență, modul de transmisie și caracteristicile semnalelor de pe plăcile de circuite vor suferi modificări fundamentale pe măsură ce frecvența crește. Mai jos, vom descompune această problemă din mai multe dimensiuni de bază.
1, Două moduri de transmisie de bază pe placa RF
Semnalele RF de pe plăcile de circuite nu au o singură „rutare”, ci pot fi împărțite în principal în două categorii pe baza diferitelor metode de cuplare a energiei:
1. Transmisia condusă - mergând de-a lungul unui fir
Energia este limitată în structura liniei de transmisie și se propagă de-a lungul mediului dintre conductor și planul de referință. Aceasta este metoda principală de transmitere a semnalului pe placa RF, iar interconectarea dintre cipuri și între cipuri și antene se bazează pe aceasta.
Esența: rutarea semnalului și planul de masă de referință formează împreună un sistem de ghid de undă pentru unde electromagnetice.
Scenarii aplicabile: interconectare la nivel de placă, rețea de potrivire, circuit de filtrare
Cerință cheie: Controlul caracteristic al impedanței (de obicei 50 Ω single end/diferenţial de 100 Ω).
2. Transmisie radiată - care se deplasează spre spațiu
Când lungimea liniei de transmisie este comparabilă cu lungimea de undă a semnalului, energia electromagnetică se va elibera de constrângerile conductorului și va radia în spațiu sub formă de unde electromagnetice.
Esența: câmpurile electrice și magnetice în schimbare se excită reciproc și se autosusțin propagarea în spațiu.
Scenarii aplicabile: transmisie/recepție antenă, comunicare fără fir
În proiectarea la nivel de placă, radiația trebuie de obicei suprimată (cerințele EMC) și numai partea antenă este proiectată în mod intenționat ca sursă de radiație.
2, Structura liniei de transmisie de bază pe placa RF
Semnalele RF de pe plăcile de circuite imprimate sunt conduse în principal prin următoarele trei tipuri de structuri plane de linii de transmisie:
1. Microstrip - cel mai des folosit
   |
Structură: folie de cupru cu semnal de sus/de jos + substrat dielectric inferior + plan de împământare de jos
Mod de transmisie: modul Quasi TEM (datorită distribuției asimetrice a câmpului cu aer deasupra și mediu dedesubt)
Avantaje: Structură simplă, integrare și depanare ușoară, viteză mare de propagare a semnalului
Dezavantaje: pierderi de radiații, susceptibilitate la interferențe
Gama de frecvență aplicabilă: utilizat pe scară largă de la sute de MHz la zeci de GHz