Щоб вирішити проблему втрати сигналу високочастотних друкованих плат, необхідно синхронно реалізувати три основні параметри: вибір матеріалу, оптимізацію конструкції та керування процесом, щоб контролювати специфічні втрати високої частоти, такі як втрати діелектрика та втрати провідника, у цільовому діапазоні.
Вибір основного матеріалу та план зменшення втрат
Вибір підкладки з низькими втратами: високочастотні підкладки зі значенням Df менше або дорівнює 0,005, такі як пластини серії Rogers RO4350B і PTFE, є кращими замість звичайного FR-4 (Df більше або дорівнює 0,02) і зменшують діелектричні втрати від кореня.
Контролюйте шорсткість мідної фольги: за допомогою низькопрофільної мідної фольги (HVLP) шорсткість поверхні контролюється в межах 0,2 мкм, що може зменшити втрати провідника, спричинені скін-ефектом, більш ніж на 30% у міліметровому діапазоні частот.
Відповідні параметри стабільності матеріалу: вибирайте плати з допуском Dk менше або рівним ± 0,1 і рівнем водопоглинання нижче 0,1%, щоб уникнути раптових змін діелектричної проникності, спричинених вологим середовищем або коливаннями температури, що може призвести до додаткової втрати сигналу.
Схема оптимізації та зменшення втрат для проектування схем
Суворе узгодження імпедансу: за допомогою точного розрахунку ширини лінії, відстані між лініями та товщини діелектрика за допомогою електромагнітного моделювання можна досягти безперервного контролю цільових опорів, таких як односторонній 50 Ом і диференціальний 100 Ом, з допусками опору, контрольованими в межах ± 10%, щоб уникнути втрати потужності через відбиття сигналу.
Оптимізуйте структуру проводки: високочастотні сигнальні лінії мають бути якомога коротшими та прямими, використовуючи кути під кутом 45 градусів або круглі дуги замість прямих кутів, щоб зменшити спотворення сигналу, викликане додатковою індуктивністю в кутах; Розташуйте високочастотні-сигнали у внутрішньому шарі поблизу повної площини заземлення та використовуйте екранування площини заземлення, щоб зменшити втрати випромінювання.
Удосконалення конструкції заземлення та рефлюксу: застосуйте технологію багато{0}}точкового заземлення, щоб забезпечити шлях рефлюксу з низьким опором для струмів високої-частоти, уникаючи додаткових втрат, спричинених коливаннями потенціалу землі; Розташуйте розв’язувальні конденсатори біля контактів живлення мікросхеми, щоб відфільтрувати високочастотні-шуми на лініях живлення.
Контроль виробничого процесу та план зменшення втрат
Суворо контролюйте точність лінії: переконайтеся, що допуск на ширину лінії та відстань контролюється в межах ± 0,5 mil, уникайте раптових змін імпедансу лінії та зменшуйте локальні втрати під час передачі сигналу.
Оптимізація міжшарового вирівнювання: відхилення міжшарового вирівнювання багато{0}}шарових плат контролюється в межах ± 2mil, щоб забезпечити перекриття між сигнальним шаром і опорною площиною заземлення, а також щоб уникнути розриву імпедансу, спричиненого зміщенням опорної площини.
Обробка поверхні з низькими втратами: Пріоритет слід віддавати процесам обробки поверхні з низькою шорсткістю поверхні, таким як осадження срібла та золота, щоб уникнути введення додаткових втрат у провіднику у високочастотному діапазоні через товсті шари оксиду або поверхню з високою шорсткістю.