Ho Fokotsa Matšoao ho Li-PCB tse Lebelo le Phahameng: Lisosa, Tlhahlobo le Maano a ho Fokotsa Mathata

1. Selelekela: Tlhaloso le Bohlokoa ba ho Fokotsa Letšoao

Ho fokotsoa ha matshwao ho bolela phokotso e ntseng e tswela pele ya matla a matshwao ha matla a motlakase a ntse a ata ka mohala wa phetiso ya PCB. Dipotolohong tsa dijithale le tsa RF tse lebelo le hodimo, ketsahalo ena e iponahatsa e le ho fokotseha ha bophahamo ba motlakase, dinako tsa ho phahama tse senyehileng, le ho fokotseha ha dikarolelano tsa matshwao-ho-lerata pheletsong ya moamoheli.

1.1 Hobaneng ho Fokotsa Letšoao ho le Bohlokoa bakeng sa Botšepehi ba Letšoao

Ho fokotseha ha lets'oao ho feteletseng ho beha botšepehi ba lets'oao kotsing ka ho baka ho sotha ha sebopeho sa maqhubu, ho koaloa ha dayakeramo ea mahlo, le sekhahla se phahameng sa liphoso tsa bit. Ha litefiso tsa data li ntse li eketseha ho ea ho mefuta e mengata ea gigabit, esita le ho fokotseha ho itekanetseng ho ka etsa hore kanale e se ke ea sebelisoa, e leng se etsang hore taolo ea tahlehelo e be thibelo ea mantlha ea moralo.

1.2 Kakaretso ea Sengoloa sena

Sengoloa sena se hlahloba mabaka a bakang phokotso ya matshwao meralong ya PCB e potlakileng mme se hlahisa mawa a sebetsang a ho fokotsa tahlehelo ya phetiso. Sepheo se ntse se le hodima dintho tse ikgethang tse amanang le PCB, ho tloha kgethong ya thepa ho isa ntlafatsong ya sebopeho ho isa mekgweng ya puseletso.

2. Fisiks ea Motheo ea ho Fokotsa Matšoao

2.1 Mohlala oa Mohala oa Phetiso le Pontšo ea ho Fokotsa Matla

Mehlala ea PCB e sebetsang maqhubung a phahameng e sebetsa e le mela ea phetiso e ajoang ho fapana le li-conductor tse bonolo. Ho fokotseha ha lets'oao meleng ena ho lekanngoa ka li-decibel ka bolelele ba yuniti (dB/inch kapa dB/mm), e emelang karolelano ea logarithmic ea matla a ho kenya ho tsoa. ​​Ho fokotseha ho felletseng ho na le likarolo tse peli tsa mantlha: tahlehelo ea conductor le tahlehelo ea dielectric, e 'ngoe le e 'ngoe e na le litšekamelo tse ikhethang tsa maqhubu.

2.2 Tahlehelo ea Mokhanni ho Li-PCB tsa Lebelo le Phahameng

Khanyetso le Phello ea Letlalo

Ka maqhubu a DC le a tlase, tahlehelo ea mokhanni e itšetlehile haholo-holo ka khanyetso ea koporo e ngata. Leha ho le joalo, ha maqhubu a ntse a eketseha, phello ea letlalo e thibela phallo ea motlakase ho ea lera le lesesaane le ntseng le eketseha haufi le bokaholimo ba mokhanni. Phokotso ena e sebetsang sebakeng se tšekaletseng e phahamisa khanyetso ea AC, e leng se etsang hore tahlehelo ea mokhanni e pharalle hoo e ka bang ka motso o sekoere oa maqhubu.

Litlamorao tsa Bohloeki ba Bokaholimo

Ho ba thata ha bokaholimo ba foile ea koporo ho mpefatsa tahlehelo ea mokhanni maqhubung a phahameng. Ha botebo ba letlalo bo atamela tekanyo ea ho ba thata, motlakase o tlameha ho tsamaea tseleng e telele e sebetsang hantle holim'a bokaholimo bo sa lekanang. Mekhoa e boreleli ea kalafo ea koporo joalo ka VLP (Very Low Profile) kapa foile ea HVLP e fokotsa monehelo ona o eketsehileng oa tahlehelo haholo.

2.3 Mekhoa ea Tahlehelo ea Dielectric

Tahlehelo ea Tahlehelo le ho Monya Matla

Tahlehelo ea dielectric e hlaha ka lebaka la karabelo ea polarization ea thepa ea PCB substrate ho ea masimong a motlakase a fapanyetsanang. Tangent ea tahlehelo (Df kapa tan δ) e lekanya ho qhalana hona ha matla, ka boleng bo holimo bo bontšang ho monngoa ha lets'oao le leholo. Ho fapana le tahlehelo ea mokhanni, tahlehelo ea dielectric e eketseha ka tatellano ka makhetlo, e leng se etsang hore e be mokhoa o busang oa ho fokotsa matla ka sekhahla sa multi-gigahertz.

Boitšoaro ba Dielectric bo Phahameng ba Maqhubu

Maemong a phahameng a maqhubu, tahlehelo ea dielectric hangata e feta tahlehelo ea conductor e le mohloli oa mantlha oa attenuation. Lisebelisoa tsa substrate li bontša thepa ea dielectric e itšetlehileng ka maqhubu, 'me ponelopele e nepahetseng ea tahlehelo e hloka ho khetholla Dk le Df ho pholletsa le bandwidth ea ts'ebetso ho fapana le ho itšetleha ka boleng ba datasheet ea maqhubu a le mong.

3. Mabaka a Bohlokoa a ho Fokotseha ha Letšoao Moralong oa PCB o Potlakileng

3.1 Bolelele ba Tsela ea Maqhubu le ea Letšoao

Ho fokotseha ha letshwao ho a eketseha ka bolelele ba maqhubu a tshebetso le ba 'mele ba ho latela. Dikarolo tse phahameng tsa maqhubu ka hara spectrum ya letshwao di na le tahlehelo e kgolo, e leng se bakang ho kgutlela ha amplitude ho itshetlehileng hodima maqhubu. Ditsela tse telele tsa ho tsamaisa di bokella tahlehelo ena, e leng se etsang hore phokotso ya bolelele ba tsela e be sepheo sa motheo sa moralo bakeng sa dikanale tse lebelo le phahameng.

3.2 Tšebeliso ea thepa ea substrate Dr/Df

Sephetho sa dielectric (Dk) le ntlha ya ho qhalana (Df) tsa thepa ya PCB substrate di ama haholo ho fokotseha ha letshwao. Standard FR-4 e bontsha boleng bo hodimo ba tahlehelo e tlase (0.020–0.025), ha di-laminate tse tswetseng pele tse nang le tahlehelo e tlase tse kang Megtron, laminate e ikgethileng e nang le tahlehelo e tlase, kapa thepa ya Isola di fana ka boleng ba Df ka tlase ho 0.005. Kgetho ya thepa e kgetha ka ho toba bolelele ba kanale bo ka fihlellwang ka sekgahla se fanoeng sa data.

3.3 Mehopolo ea Jiometri ea ho Latela le Sebopeho

Bophara ba mothati, botenya le bolelele kaofela li ama boholo ba mothati. Methati e mesesaane e bontša khanyetso e phahameng le tahlehelo e kholo ea mokhanni. Likhutlo tse bohale le likobeho tse sa hlokahaleng li hlahisa ho se tsoele pele ha mothati le mahloriso a tšimo ea sebaka seo. Geometry ea mothati e ntlafalitsoeng e leka-lekanya litlhoko tsa taolo ea mothati khahlanong le lipheo tsa ho fokotsa tahlehelo.

3.4 Boleng ba Tsela ea ho Buisana le ho Khutla

Ho buisana pakeng tsa mesaletsa e haufi le ho se tswele pele difofaneng tsa ditshupiso ho senya boholo ba lets'oao le sebetsang hantle ho baamoheli. Tsela e mpe ya ho kgutla ha tsela e eketsa ho kenella ha leqhubu mme e baka kgokelo ya common-impedance. Ditlamorao tsena di eketsa tahlehelo ya ho fokotseha ka ho toba, mme di fokotsa le makgaolakgang a lets'oao.

3.5 Ka Liphetoho le Liphetoho tsa Lera

Li-Vias li hlahisa ho kenella ha likokoana-hloko le bokhoni ba tsona tse bakang ho se lumellane ha impedance sebakeng seo. Phetoho ka 'ngoe ea lera e eketsa tahlehelo ea ho kenya ka lebaka la ho se tsoele pele ha lintho tsena. Meralo ea lebelo le phahameng e hloka tlhokomelo ka ho ntlafatsa, ho kenyeletsoa ho cheka ka morao, mekhoa ea ho sebelisa li-in-pad , kapa ho foufala/ho patoa ka meaho ho fokotsa tahlehelo ea phetoho.

4. Tlhahlobo le Tekanyo ea ho Fokotsa Letšoao

4.1 Litekanyo tsa Frequency-Domain tsa Vector Network Analyzer

Bahlahlobi ba marang-rang a vector (VNAs) ba fana ka mokhoa o tloaelehileng oa ho khetholla ho fokotseha ha kanale ea PCB. Litekanyo tsa paramethara ea S, haholo-holo S21 (tahlehelo ea ho kenya), li lekanya tahlehelo ea phetiso e itšetlehileng ka maqhubu ho pholletsa le bandwidth ea ts'ebetso. Mekhoa ea VNA e nolofalletsa ho aroloa ha tahlehelo ka nepo lipakeng tsa mekhoa ea conductor le dielectric.

4.2 Lisebelisoa tsa Ketsiso bakeng sa Tlhahlobo ea Moralo le Sethaleng

Litharollo tsa tšimo ea motlakase le li-simulator tsa mohala oa phetisetso li bolela esale pele ho fokotseha ha matla pele ho etsoa. ​​Lisebelisoa tsena li bontša tahlehelo e itšetlehileng ka maqhubu, li hlahisa litšoantšo tsa mahlo, 'me li lekola ts'ebetso ea kanale khahlanong le limaske tsa ho latela melao. Ketsiso ea moralo oa pele e tataisa khetho ea thepa le liqeto tsa ntlafatso ea jeometri.

4.3 Ho nepahala ha Ketsiso le Kamano ea Tekanyo

Ho nepahala ha ketsiso ho itshetlehile hodima tlhaloso e nepahetseng ya thepa le botshepehi ba ho etsa mohlala wa jeometri. Diphapang pakeng tsa diphetho tse etsisitsweng le tse lekantsweng hangata di hlaha ho tswa ho mamello ya tlhahiso, mehlala e sa fellang ya ho se lekane, kapa diphapang tsa thepa ya thepa tse itshetlehileng ka maqhubu. Diphuputso tsa kamano pakeng tsa ketsiso le di-coupon tsa teko di theha boitshepo dikaong tse bolelang esale pele.

5. Maano a Moralo a ho Fokotsa ho Fokotsa ha Letšoao

5.1 Khetho ea Lintho tsa PCB bakeng sa Tahlehelo e Tlase

Ho kgetha thepa ya substrate e nang le boleng bo tlase ba Dk le Df ho fokotsa tahlehelo ya dielectric ka ho toba. Di-laminate tse nang le tahlehelo e tlase di ba bohlokwa ha bolelele ba kanale bo feta ditekanyetso tsa tahlehelo ka thepa e tloaelehileng. Phapanyetsano ya tshebetso ya ditjeo e tataisa kgetho ya thepa, ka di-stackup tse kopantsweng tse sebedisang thepa ya boleng bo hodimo feela bakeng sa dikarolo tsa bohlokwa tsa matshwao tse fanang ka ditshitiso tse sebetsang.

5.2 Moralo oa Impedance o Laoloang le Stackup

Ho boloka impedance e laoloang ho pholletsa le tsela ea lets'oao ho fokotsa lipontšo tse kopanyang litlamorao tsa ho fokotseha ha motlakase. Moralo oa stackup o beha mekhahlelo ea lets'oao e lebelo le phahameng haufi le lifofane tse tsoelang pele tsa litšupiso, ho netefatsa litsela tsa ho khutla tse nang le inductance e tlase. Botenya ba dielectric bo tsitsitseng le taolo ea impedance li fokotsa tahlehelo e bakoang ke ho se tsoele pele ha motlakase.

5.3 Setšoantšo sa Jeometri le Ntlafatso ea Litsela

Mehlala e pharaletseng e fokotsa tahlehelo ea mokhanni moo lithibelo tsa impedance li lumellang. Ho fokotsa bolelele ba mohlala ka ho otloloha le liphetoho tse fokotsehileng tsa lera ho fokotsa ho fokotseha ha motlakase. Ho qoba ho kobeha ha sekhutlo se bohale le ho boloka liphetoho tse boreleli ho boloka boholo ba lets'oao.

5.4 Mekhoa ea ho Fokotsa Tefo

Kgatelelo pele ho di-transmitter e matlafatsa dikarolo tsa matshwao a maqhubu a hodimo ho fokotsa tahlehelo ya kanale e itshetlehileng hodima maqhubu. Tekanyo ho baamoheli e sebedisa karabelo e fapaneng ya kanale ho tsosolosa dikahare tsa maqhubu a fokotsehileng. Mekhoa ena e atolosa phihlello ya kanale e ka fihlellehang ho feta meedi ya tahlehelo e sa sebetseng.

5.5 Ho Bapisa Pheliso le Taolo ea Lerata

Ho bapisa ho fedisa hantle pheletsong ya mokhanni le moamoheli ho fedisa ditshwantsho tse senyang boholo ba letshwao. Maano a ho fedisa a letoto, a tshwanang, le a AC a sebetsana le ditlhoko tse fapaneng tsa ho bapisa impedance. Mekhoa e hlwekileng ya kabo ya matla le ya tshireletso e thibela ho kopana ha lerata ho fokotsang meedi e sebetsang ya letshwao.

6. Lintho Tse Lokelang ho Etsoa Meralong e Tloaelehileng ea Lebelo le Phahameng

Di-interface tsa serial tsa lebelo le phahameng tse kang PCIe Gen4/5, USB4, le 100G+ Ethernet di sebetsa maqhubung moo ho fokotswa ha letshwao ho laolang dithibelo tsa moralo. Diprothokholo tsena di totobatsa ditekanyetso tse hodimo tsa tahlehelo ya ho kenngwa ha kanale tse kgethang ka ho toba bolelele bo dumelletsweng ba ho latela le ditlhoko tsa thepa. Ditshebediso tsa RF le mmWave di beha dithibelo tse thata le ho feta tsa tahlehelo.

Maqhubung a multi-gigahertz, liqeto tsa thepa le jiometri li hloka tlhahlobo e hlokolosi ea phapang ea maqhubu a tahlehelo. Lihlopha tsa meralo li tlameha ho leka-lekanya litšenyehelo khahlanong le ts'ebetso, li khetha boemo bo tlase ba thepa bo khotsofatsang lichelete tsa tahlehelo ea kanale ha li ntse li sebelisa mekhoa ea puseletso ho eketsa phihlello e ka finyelloang.

7. Qetello

Ho fokotseha ha matshwao ho di-PCB tse lebelo le hodimo ho bakwa ke ditlamorao tse kopaneng tsa ho hanyetsana ha di-conductor, phello ya letlalo, ho ba thata ha bokahodimo, le ho monngwa ha dielectric. Maqhubu, bolelele ba tsela, thepa ya thepa, jiometri ya mohlala, le boleng ba phetoho kaofela di kenya letsoho tahlehelong e felletseng ya kanale.

Tsamaiso e sebetsang ea ho fokotsa mocheso e hloka mokhoa oa mahlakore a mangata o kenyeletsang khetho ea thepa, moralo oa li-stackup o laoloang ke impedance, mokhoa o ntlafalitsoeng oa ho tsamaisa lintho, le mekhoa ea puseletso ea elektroniki. Ketsiso e nepahetseng le kamano ea tekanyo e netefatsa hore meralo e fihlela tekanyetso ea tahlehelo pele e hlahisoa.

Meralo ea nakong e tlang ea lebelo le phahameng e tla hloka tsoelo-pele e tsoelang pele ea thepa e sa lahleheng haholo, mekhoa e boreleli ea ho phekola koporo, le li-algorithms tse rarahaneng haholoanyane tsa puseletso ha litefiso tsa data li ntse li kenella haholoanyane tsamaisong ea li-gigahertz tse ngata.