Botšepehi ba Letšoao ho Moralo oa PCB oa Maqhubu a Phahameng - Lintlha le Malebela

Selelekela

Botšepehi ba lets'oao bo bolela boleng le ts'epo ea matšoao a motlakase ha a ntse a ata ka mesaletsa ea PCB lits'ebetsong tsa maqhubu a phahameng. Litsamaisong tsa puisano tsa sejoale-joale, li-module tsa radar, le lisebelisoa tsa elektroniki tsa likoloi tse sebetsang kaholimo ho 1 GHz, esita le ho senyeha ho honyenyane ha lets'oao ho ka baka liphoso tsa data, litlolo tsa nako, le ho hloleha ha sistimi. Tataiso ena e hlahloba lintlha tsa motheo tse susumetsang botšepehi ba lets'oao moralong oa PCB oa maqhubu a phahameng 'me e fana ka mekhoa e sebetsang ea ho boloka boleng bo holimo ba lets'oao.

Signal Integrity ke Eng?

Ponahalo ea Lets'oao e hlalosa bokhoni ba lets'oao la motlakase ho boloka boholo ba lona, ​​karolo, le litšobotsi tsa nako ha le tloha mohloling ho ea moo le eang teng. Moetsong o phahameng oa PCB, mats'oao a sebetsa joalo ka maqhubu a motlakase ho fapana le maemo a bonolo a voltage, a etsa hore a hlaselehe habonolo.

Liphephetso tse tloaelehileng tsa botšepehi ba matšoao li kenyelletsa:

• ponahatso - Lets'oao la mats'oao le bakoang ke ho se lumellane pakeng tsa mokhanni, trace le moamoheli
• Sefapano - Khokahano e sa batleheng lipakeng tsa mesaletsa e haufi e hlahisang lerata
• Sekhahla sa nako - Phatlalatso ea ho lieha ho fapana litseleng tse bapileng tse bakang liphoso tsa khokahano
• Ho kopanya lerata - Tšitiso ea marang-rang a phepelo ea matla le li-circuits tsa switching

Tekanyetso ea botšepehi ba lets'oao e ipapisitse le tlhahlobo ea domain domain ea nako le frequency. Lits'oants'o tsa mahlo li senola likarolo tsa nako le maemo a lerata ho mats'oao a dijithale, ha li-parameter tsa S li lekanya phetisetso le litšobotsi tsa ponahatso ho pholletsa le mekhahlelo ea maqhubu.

Lintlha tsa Bohlokoa tse Amang Botšepehi ba Letšoao ho High Frequency PCB

Liphello tsa Line ea phetiso

Maemong a phahameng, mesaletsa ea PCB e sebetsa joalo ka likhoele tsa phetisetso tse nang le inductance e phatlalalitsoeng, bokhoni le khanyetso. Matšoenyeho a lithapo tsena a phetiso a tlameha ho ts'oana le litšitiso tsa mokhanni le moamoheli ho fokotsa ponts'o ea mats'oao. Maemo a tloaelehileng a laoloang a impedans a tloha ho 50 ohms bakeng sa matshwao a sa fellang ho isa ho 90 kapa 100 ohm bakeng sa dipara tse fapaneng.

Ho se tsoele pele hofe kapa hofe tseleng ea matšoao ho baka liphapang tsa impedance tse nyenyefatsang botšepehi ba matšoao. Vias, lihokelo, le li-layer transitions li hlahisa tahlehelo ea ho bonahatsa le ho kenya e ntseng e ba bothata le ho feta ha maqhubu a feta 10 GHz.

Thepa ea Lintho le Khetho ea Dielectric

Phello e sa fetoheng ea dielectric le ntlha ea ho qhalana ha thepa ea PCB substrate li ama ka ho toba ho ata ha lets'oao le ho fokotseha ha lona. Lisebelisoa tse tloaelehileng tsa FR-4 li bontša li-constant tsa dielectric tse ka bang 4.2 ho isa ho 4.5 ka lintlha tsa ho qhalana ha 0.02, e leng se fellang ka tahlehelo e kholo ea lets'oao ka holimo ho 5 GHz. Ka liboto tsa RO3003G2 bakeng sa litsela tsa RF tse nang le tahlehelo e tlase , profil ea koporo, botenya ba dielectric le liphetoho li ntse li hloka ho hlahlojoa hobane khetho ea laminate feela ha e thehe ts'ebetso ea kanale.

Lisebelisoa tsa PCB tse sebelisoang khafetsa li rua molemo ho thepa e khethehileng e nang le tahlehelo e tlase:

• laminate e khethehileng e nang le tahlehelo e tlase - Dielectric kamehla tsa 3.48, dissipation factor ea 0.0037 ho 10 GHz
• Isola I-Tera MT - Dielectric kamehla tsa 3.45, dissipation factor ea 0.0035 ho 10 GHz
• Panasonic Megtron 6 - Dielectric kamehla tsa 3.4, dissipation factor ea 0.002 ho 10 GHz

Ho khetha lisebelisoa tse nang le thepa e tsitsitseng ea dielectric ho pholletsa le mocheso le maqhubu a maqhubu ho boloka botšepehi ba pontšo e tsitsitseng ho pholletsa le enfelopo ea ts'ebetso.

PCB Stack-up le Return Tsela Moralo

Moralo o nepahetseng oa li-stack-up o theha lifofane tsa litšupiso tse tsoelang pele tse fanang ka litsela tsa ho khutla tse sa sebetseng hantle bakeng sa matšoao a phahameng a maqhubu. Likarolo tsa mats'oao tse behiloeng haufi le sebaka se tiileng kapa lifofane tsa motlakase li fokotsa sebaka sa loop le ho laola ts'ebetso ea ts'ebetso ka nepo.

Ho roka li-vias tse behiloeng haufi le phetoho ea matšoao ho boloka mokhoa oa ho khutla o tsoela pele ha matšoao a fetola likarolo. Ntle le ho roka hantle, maqhubu a khutlang a batla litsela tse ling tse eketsang sebaka sa loop, radiation le crosstalk. Ho arohana ha sefofane kapa likheo li qobella maqhubu a khutlang ka litsela tse telele, ho etsa hore ho se ke ha e-ba le likheo tse senyang botšepehi ba matšoao haholo.

Tšitiso ea Crosstalk le Electromagnetic

Khokahano ea motlakase lipakeng tsa mesaletsa e haufi e hlahisa crosstalk e nyenyefatsang botšepehi ba lets'oao libakeng tse phahameng tsa PCB. Matla a ho kopanya a eketseha ka ho atamelana ha sebaka le bolelele ba ho tsamaisana, ho etsa hore leano la sebaka le be bohlokoa. Molao oa 3W o khothaletsa ho boloka sebaka sa trace-to-trace sa bonyane makhetlo a mararo ho feta bophara ba trace ho fokotsa crosstalk.

Mekhoa e fapaneng ea lipara e fana ka tšireletso e phahameng ea lerata ka ho hana tšitiso ea mekhoa e tloaelehileng. Lifofane tse fatše le mesaletsa ea balebeli lipakeng tsa matšoao a bobebe li fana ka tšireletso e eketsehileng, athe stack-up e sa fetoheng e fokotsa tšitiso ea motlakase ka ho sitisa ho laoloa.

Mekhoa ea Moralo ea ho Boloka Botšepehi ba Letšoao

Tšitiso e Laolehileng le Matching ea Bolelele

Ho kenya tšebetsong tsela e laoloang ea impedance ho pholletsa le tsela ea lets'oao ho netefatsa litšoaneleho tse ts'oanang tsa phetisetso le ho fokotsa ho thuisa. Ho latela bophara, botenya ba dielectric, le boima ba koporo li tlameha ho laoloa ka nepo ho fihlela litekanyetso tsa ho impedes tse ka hare ho ± 10% mamello.

Bolelele ba ho lumellana pakeng tsa matšoao a bapisang kapa maoto a mabeli a fapaneng ho thibela nako skew e bakang ho koaloa ha mahlo ho li-interface tsa digital tsa lebelo le phahameng. Linete tsa bohlokoa li hloka ho ts'oaroa ka har'a 5 mils bakeng sa maqhubu a fetang 5 GHz, a nang le mamello e matla e hlokahalang maemong a holimo.

Ka Optimization le Layer Transitions

Via optimization e fokotsa li-impedance discontinuities tse nyenyefatsang botšepehi ba matšoao. Ho cheka ka morao ho tlosa bolelele ba stub bo sa sebelisoeng bo bakang li-resonances ka maqhubu a itseng, ha li-vias tse foufetseng le tse patoa li fokotsa liphetoho tsa lera. E 'ngoe le e' ngoe ka phetoho e lokela ho nkuoa e le ntho e laolehileng ea ho thibela phetiso ho ela hloko boholo ba pad, tumello ea anti-pad, le bophara ba moqomo.

Tsoelo-pele ea sefofane sa litšupiso e tlameha ho bolokoa sebakeng sohle sa lits'ebetso tsa matšoao ho fana ka litsela tse sa sitisoeng tsa ho khutla. Qoba ho tsamaisa mats'oao ho pholletsa le likarohano tsa sefofane, 'me u sebelise li-vias tse rokang tse arohaneng kotara e' ngoe le e 'ngoe ea wavelength haufi le ho khaotsa.

Qetello ea Bokaholimo le Ketsiso

Khetho ea ho qetela ea sefahleho e ama ts'ebetso e phahameng ea maqhubu ka phello ea letlalo le ho ba makukuno holimo. Khauta ea ho qoelisoa ea nickel e se nang motlakase e fana ka botšepehi bo holimo ha bo bapisoa le boemo ba solder ea moea o chesang ka lebaka la bokaholimo ba eona bo boreleli le botenya bo sa fetoheng. Bakeng sa maqhubu a ka holimo ho 20 GHz, foil ea koporo e phekotsoeng ka morao e fokotsa tahlehelo ea conductor e bakoang ke ho thatafala ha bokaholimo.

Ketsiso ea ponts'o ea ponts'o ea ponts'o ea pele e sebelisa lisebelisoa tse joalo ka HyperLynx, Ansys HFSS, kapa Keysight ADS e netefatsa liqeto tsa moralo pele o etsoa. Ketsiso e supa ho se lumellane ho ka bang teng, mathata a crosstalk, le lintlha tsa resonance, ho fokotsa lipotoloho tse iphetang le litšenyehelo tsa nts'etsopele.

Teko le netefatso bakeng sa Botšepehi ba Letšoao

Tlhahlobo ea Domain ea Nako le Khafetsa

Tlhahlobo ea sets'oants'o sa mahlo e senola boleng ba mats'oao ka ho koahela linako tse ngatanyana ho bona ka mahlo a mats'oao a nako le maemo a lerata. PCB ea maqhubu a phahameng e etselitsoeng hantle e hlahisa menyetla e hloekileng ea mahlo e nang le motlakase o lekaneng le maqheka a nako. Time domain reflectometry e supa ho se tsoelepele ha impedance le libaka tsa bona ka ho lekanya mats'oao a bonahatsoang ho tsoa ho mefokolo.

Litekanyo tsa S-parameter li lekanya tahlehelo ea ho kenya, tahlehelo ea ho khutla, le crosstalk ho pholletsa le maqhubu. Li-parameter tsa S-port tse peli li fana ka sebopeho se felletseng sa boleng ba phetisetso ea matšoao, 'me S21 e bonts'a tahlehelo ea ho kenya le S11 e bonts'ang tahlehelo ea ho khutla.

Taolo ea Boleng ba Tlhahiso

Taolo ea boleng ba tlhahiso e kenyelletsa tlhahlobo ea impedance e sebelisang li-coupons tse khethehileng tsa liteko tse kenyellelitsoeng phanele ea PCB. Litlankana tsa liteko li pheta likarolo tsa bohlokoa tsa mats'oao le ho etsa bonnete ba hore ho na le impedance e laoloang ntle le ho senya lipotoloho tse sebetsang. Teko ea li-flying probe e netefatsa tsoelo-pele ea morao-rao le marikhoe a makhutšoane, athe tlhahlobo ea ts'ebetso ea maqhubu a ts'ebetso e tiisa hore liboto tse entsoeng li kopana le lintlha tsa botšepehi ba matšoao tlas'a maemo a sebele a ts'ebetso.

fihlela qeto e

Botšepehi ba ponts'o moetsong oa PCB o phahameng o hloka ts'ebetso e hlophisitsoeng hohle khethong ea lisebelisoa, meralo ea li-stack-up, mokhoa oa ho tsamaisa, le taolo ea ts'ebetso ea tlhahiso. Ha maqhubu a ts'ebetso a ntse a eketseha lits'ebetsong tsa sejoale-joale tsa elektroniki, ho boloka boleng ba matšoao ho ntse ho ba phephetso le ho ba bohlokoa haholo ts'ebetsong ea sistimi.

Katleho e itšetlehile ka ho utloisisa boitšoaro ba mohala oa phetiso, ho khetha thepa e loketseng e lahleheloang ke tahlehelo e tlase, ho kenya tšebetsong mekhoa e netefalitsoeng ea moralo, le ho etsa netefatso e felletseng ka ho etsisa le ho lekanya. Qeto e 'ngoe le e 'ngoe ea moralo ho tloha khethong ea substrate ho ea ho sebaka e ama ka ho toba botšepehi ba lets'oao le ts'epo ea sistimi ka kakaretso.

Ho Highleap Electronics, re ikhethile ka tlhahiso ea PCB ea maqhubu a phahameng ka taolo e nepahetseng ea impedance, thepa e nang le tahlehelo e tlase, le netefatso e matla ea ts'ebetso ho netefatsa botšepehi bo tšepahalang ba lets'oao bakeng sa puisano e tsoetseng pele, lisebelisoa tsa lifofane le likoloi. Sehlopha sa rona sa boenjiniere se fana ka moralo oa lipuisano tsa tlhahiso le tlhahlobo ea botšepehi ba lets'oao ho u thusa ho fihlela ts'ebetso e ntle ka ho fetisisa libakeng tse hlokang maqhubu a phahameng.