Pentru a rezolva problema pierderii de semnal a plăcilor de circuite pcb de înaltă frecvență{0}, este necesară implementarea sincronă a trei dimensiuni de bază: selecția materialului, optimizarea designului și controlul procesului, pentru a controla pierderile specifice de înaltă frecvență, cum ar fi pierderea dielectrică și pierderea conductorului în intervalul țintă.
Selectarea materialelor de bază și planul de reducere a pierderilor
Selectarea substratului cu pierderi reduse: substraturile de înaltă frecvență cu valoare Df mai mică sau egală cu 0,005, cum ar fi plăcile din seria Rogers RO4350B și PTFE, sunt preferate pentru a înlocui FR-4 obișnuit (Df mai mare sau egal cu 0,02) și pentru a reduce pierderile dielectrice de la rădăcină.
Controlați rugozitatea foliei de cupru: Folosind folie de cupru cu profil redus (HVLP), rugozitatea suprafeței este controlată cu 0,2 μm, ceea ce poate reduce pierderea conductorului cauzată de efectul pielii cu mai mult de 30% în banda de frecvență a undei milimetrice.
Parametrii de stabilitate a materialului potriviți: Selectați plăci cu o toleranță Dk mai mică sau egală cu ± 0,1 și o rată de absorbție a apei sub 0,1% pentru a evita schimbările bruște ale constantei dielectrice cauzate de medii umede sau fluctuații de temperatură, care pot duce la pierderi suplimentare de semnal.
Schema de optimizare și reducere a pierderilor pentru proiectarea circuitelor
Potrivire strictă a impedanței: prin calcularea cu precizie a lățimii liniilor, a distanței dintre linii și a grosimii dielectrice prin simulare electromagnetică, se poate obține un control continuu al impedanțelor țintă, cum ar fi 50 Ω cu un singur capăt și diferența de 100 Ω, cu toleranțe de impedanță controlate în ± 10% pentru a evita pierderea de putere cauzată de reflexia semnalului.
Optimizați structura cablajului: liniile de semnal de înaltă frecvență trebuie să fie cât mai scurte și drepte posibil, folosind colțuri de 45 de grade sau arc circular în loc de colțuri în unghi drept pentru a reduce distorsiunea semnalului cauzată de inductanța suplimentară la colțuri; Aranjați semnale de înaltă-frecvență în stratul interior în apropierea planului de masă complet și utilizați ecranarea planului de masă pentru a reduce pierderile de radiație.
Îmbunătățiți proiectarea de împământare și de reflux: adoptați tehnologia de împământare în mai multe-puncte pentru a oferi o cale de reflux cu impedanță scăzută pentru curenții de-frecvență înaltă, evitând pierderile suplimentare cauzate de fluctuațiile potențialului de masă; Așezați condensatori de decuplare lângă pinii de alimentare ale cipului pentru a filtra zgomotul de-înaltă frecvență de pe liniile de alimentare.
Controlul procesului de fabricație și planul de reducere a pierderilor
Controlați cu strictețe acuratețea liniei: asigurați-vă că toleranța lățimii și distanța dintre linii este controlată în ± 0,5 mil, evitați schimbările bruște ale impedanței liniei și reduceți pierderile locale în timpul transmisiei semnalului.
Optimizați alinierea interstratului: abaterea de aliniere interstrat a plăcilor cu mai multe straturi este controlată cu ± 2 mil pentru a asigura suprapunerea dintre stratul de semnal și planul de masă de referință și pentru a evita discontinuitatea impedanței cauzată de decalajul planului de referință.
Tratamentul suprafeței cu pierderi reduse: Ar trebui să se acorde prioritate proceselor de tratare a suprafeței cu rugozitate scăzută a suprafeței, cum ar fi depunerea de argint și aur, pentru a evita introducerea de pierderi suplimentare de conductor în domeniul de înaltă frecvență din cauza straturilor groase de oxid sau a suprafețelor cu rugozitate mare.