RF PCB контролює допуск ширини лінії в межах ± 0,5 mil, з основною метою суворого блокування характеристичного імпедансу у високочастотних сценаріях, уникаючи невідповідності імпедансу, стрибків втрат, зсуву фази та інших проблем, а також забезпечуючи ефективність і надійність радіозв’язку.
Жорсткі обмеження контролю імпедансу
Характерний опір основної лінії передачі радіочастотних кіл (наприклад, мікросмужкових ліній 50 Ом) визначається шириною лінії, товщиною діелектрика, товщиною міді та діелектричною проникністю, причому ширина лінії є однією з найбільш чутливих змінних.
Технічні випробування показали, що на кожні 0,025 мм (приблизно 1 міл) відхилення в ширині лінії імпеданс безпосередньо змінюватиметься на 5-6 Ом; Якщо відхилення ширини лінії становить 0,01 мм (приблизно 0,4 mil), імпеданс зміниться на 2-3 Ом.
Застосування РЧ-рівня вимагають, щоб допуск імпедансу контролювався в межах ± 3% (тобто відхилення від цільового значення 50 Ом менше або дорівнює ± 1,5 Ом), а допуск ширини лінії ± 0,5 mil достатньо, щоб обмежити коливання імпедансу в цьому безпечному діапазоні та уникнути перевищення імпедансу стандарту.
Придушення відбиття сигналу та перевищення коефіцієнта стоячої хвилі
Навіть відхилення імпедансу на 2 Ом у радіочастотних системах може спричинити значне відображення сигналу, безпосередньо погіршуючи коефіцієнт стоячої хвилі (КСХВ).
Невідповідність імпедансу, спричинена відхиленням ширини лінії, може відбивати частину потужності сигналу назад до кінця передачі, знижуючи ефективність передачі потужності. У важких випадках це може навіть скасувати вихід з ладу підсилювача потужності та безпосередньо пошкодити мікросхему радіочастотного входу.
У високочастотних сценаріях, таких як радар міліметрового діапазону, встановлений на 77 ГГц, відхилення імпедансу, що перевищує ± 8%, значно скоротить відстань виявлення, а точність ширини лінії ± 0,5 mil є основною вимогою для забезпечення ефективності виявлення радара.
Контролюйте сплеск високочастотних внесених втрат
У радіочастотному діапазоні ГГц скін-ефект змушує струм протікати лише в межах кількох мікрометрів від поверхні провідника, а вплив відхилення ширини лінії на втрати в провіднику різко посилюється.
Експериментальні дані показують, що в частотному діапазоні 77 ГГц на кожні 0,02 мм відхилення ширини лінії втрати в провіднику безпосередньо збільшаться на 28%, споживаючи цінний бюджет каналу та погіршуючи коефіцієнт шуму на приймальному кінці.
Недостатня точність ширини лінії також може призвести до збільшення шорсткості кромки маршрутизації, ще більше посилюючи втрати на розсіювання високочастотних сигналів і викликаючи внесення втрат на 28 ГГц, які значно перевищують проектний поріг.
Забезпечте узгодженість фаз і продуктивність схеми
Електропроводка на ВЧ-друкованій платі більше не є простою з’єднувальною лінією, а є частиною пасивних компонентів, таких як фільтри, дільники потужності, з’єднувачі тощо. Відхилення ширини лінії може безпосередньо змінити електричну довжину лінії передачі.
У модулях з фазованою решіткою та багатоканальним радіочастотним модулем відхилення ширини лінії ± 0,5 mil або більше може призвести до неприйнятних фазових зсувів, порушити фазову синхронізацію між каналами та призвести до зміщення наведення променя та зменшення посилення.
Для мікросмужкових фільтрів перевищення допустимого відхилення ширини лінії безпосередньо змінить розмір резонансного блоку, що призведе до зміщення центральної частоти смуги пропускання та сплеску внесених втрат у смузі, що повністю відхиляється від показників продуктивності моделювання.