Контроль втрат радіочастотної плати необхідно впроваджувати протягом усього процесу вибору матеріалу, оптимізації конструкції, контролю процесу та діагностики несправностей. Коли втрати перевищують стандарт, їх можна швидко вирішити за допомогою процесу «виявлення першопричини, цілеспрямованого усунення та перевірки замкнутого -циклу».
Вибір матеріалу: зменшити втрати фундаменту від джерела
Частота узгодження підкладки: FR-4 можна використовувати нижче 1 ГГц; Виберіть плати із середніми низькими втратами з Df менше або дорівнює 0,01 для 1-10 ГГц; У сценаріях міліметрової хвилі вище 10 ГГц листи PTFE з низьким Df, такі як Rogers RO4350B/5880, повинні використовуватися для заміни FR-4, що може зменшити діелектричні втрати більш ніж на 80%.
Мідна фольга зменшує втрату шкірного покриву: у сценаріях з високою-частотою вказується HVLP/VLP ультра-низькопрофільна мідна фольга, а шорсткість поверхні Ra контролюється в межах 1 мкм. Міліметровий діапазон частот може зменшити втрати провідника більш ніж на 30%.
Виберіть рішення з низькими втратами для обробки поверхні: відмовтеся від напилення олова HASL із високими втратами та перейдіть до процесу осадження золота або срібла ENIG, щоб уникнути додаткових втрат у провіднику через товсті шари оксиду.
Оптимізація конструкції: придушити додаткові втрати по всьому ланцюгу
Безперервний контроль імпедансу: суворо підтримуйте безперервність імпедансу системи 50 Ом з допуском імпедансу, який контролюється в межах ± 5% (± 3% у сценаріях міліметрової хвилі), щоб уникнути втрат на відбиття, спричинених змінами ширини лінії та зміщенням-отворів, і переконайтеся, що зворотні втрати менше або дорівнюють -20 дБ.
Оптимізація структури лінії передачі: пріоритет слід надавати використанню смужкових ліній (вбудованих між двома шарами заземлених площин) для ключових радіочастотних ліній, замінюючи репрезентативні шарові мікросмужкові лінії, щоб зменшити втрати випромінювання більш ніж на 12 дБ; Поверхнева проводка використовує заземлений копланарний хвилевід (GCPW), а заземлюючі отвори додаються кожні λ/10 з обох сторін для придушення поверхневих хвиль.
Зменшення витрат на узгодження мережі: якщо можна використовувати одно-етап L-узгодження типу, мережі високого-порядку не потрібні, а внесені втрати збільшуються приблизно на 0,3 дБ для кожного додаткового етапу узгодження LC. Перевага віддається котушкам індуктивності з високим значенням Q (значення Q має набагато більший вплив на втрати, ніж конденсатори), щоб уникнути «поглинання» енергії сигналу індуктивністю з низькою добротністю.
Екстремальна оптимізація наскрізних отворів: радіочастотний шлях має мінімізувати наскрізні отвори, наскільки це можливо. Якщо необхідно, виберіть невелику діафрагму 8-12 mil і невелику пайку. Використовуйте технологію зворотного свердління, щоб контролювати залишкову довжину ворсу в межах 0,1 мм і усунути втрату радіації.
Контроль процесу: уникайте введення додаткових втрат під час обробки
Суворо контролюйте точність схеми: застосуйте процес вертикального безперервного травлення, контролюйте допуск ширини лінії та відстані в межах ± 0,5 mil, переконайтеся, що площа поперечного-перерізу проводки наближається до прямокутника, і уникайте додаткових втрат провідника, спричинених зазубринами бічних стінок.
Керування міжшаровим вирівнюванням: відхилення міжшарового вирівнювання багатошарових плат контролюється в межах ± 2mil, щоб забезпечити повне перекриття між сигнальним шаром і опорною площиною заземлення, уникаючи розриву імпедансу, спричиненого зміщенням опорної площини.
Швидке розслідування та план усунення надмірних втрат
Коренева локалізація на основі модуля: Використовуйте аналізатор спектру та векторний аналізатор мережі, щоб розділити ланцюжок сигналу відповідно до «рівень системи → рівень модуля → рівень компонента» та визначити, чи зосереджені втрати в платі, проводці, відповідній мережі чи зв’язках пристрою.
Цілеспрямоване та швидке виправлення:
Якщо діелектричні втрати перевищують стандарт: безпосередньо замініть плату низьких Df високих{0}}частот у відповідному діапазоні частот. Втрата FR-4 у сценаріях міліметрової хвилі може досягати 2 дБ/дюйм, і її можна зменшити до 0,5 дБ/дюйм шляхом заміни Rogers 5880.
Якщо втрати узгоджувальної мережі занадто великі: замініть котушку індуктивності з низьким-Q на високо-індуктивність із високою{2}}Q, спростіть мережу узгодження високого-порядку до топології низького порядку, і виміряні внесені втрати можна зменшити більш ніж на 0,5 дБ.
Якщо залишки купи в наскрізному-отворі спричиняють втрати випромінювання: виконайте процес зворотного буріння, щоб видалити зайві колони, або безпосередньо відкоригуйте шлях прокладання, щоб скасувати наскрізний-отвор.
Перевірка замкнутого контуру: після виправлення VNA використовується для вимірювання внесених втрат, а TDR використовується для сканування безперервності імпедансу всієї лінії зв’язку, щоб переконатися, що всі відхилення опору вузла знаходяться в межах допустимого діапазону, уникаючи появи нових точок втрат після виправлення.