1, Sakrautas struktūras prasība: Rodžersa dēlis nevar izmantot "parasto četrslāņu tāfeles" struktūru
Šī ir galvenā prasība, kas atšķir Rogers augstfrekvences plates pretestības dizainu no parastajām platēm:
Parastā četrslāņu plāksne ir pamatplāksne ar 2/3 slāņiem, un PP (daļēji sacietējusi loksne) tiek nospiesta uz augšu un uz leju, lai kontrolētu ārējo pretestību. Tomēr PP ir nestabils biezums un nevienmērīga līmes plūsma kompresijas pildīšanas laikā, kas var izraisīt pretestības novirzi ārējā slānī un nav piemērots Rogers augstfrekvences plāksnēm.
Pareizā pieeja ir izmantot "divkodolu plates struktūru": tas ir, ārējās pretestības līnijas atskaites vidi nodrošina serdes plate, jo barotnes biezums serdes plates vidū ir stabils un kontrolējams, kas var nodrošināt ārējās pretestības līnijas signāla stabilitāti.
Pamatnes biezumu un starpposma barotnes biezumu var regulēt, bet pretestības līnijas platums/attālums starp rindām ir jāpielāgo kopā ar skursteni, un to nevar mainīt, nemainot līnijas platumu.
Divi bieži sastopami Rodžersa augstfrekvences paneļu pretestības -pretestības piemēri (kā piemēru ņemot RO4350B, Dk=3.48):
Gan divpusējai -pusējai platei, gan augšējam un apakšējam slānim ir signāla līnijas: L1/L2 un L3/L4 katrā tiek izmantota RO4350B 0,254 mm serdeņa plate, kuras vidus ir piepildīts ar 0.1+0.73+0.1mm vidēju.
Tikai augšējā (vai apakšējā) slānī ir signāla līnijas: blakus esošajiem L1/L2 signāla slāņiem tiek izmantots RO4350B 0,254 mm ar 0.1+0.73+0.1 mm aizpildījumu vidū, un 0,23 mm fr4 tiek izmantots L3/L4 otrā pusē.
Jaukta spiediena dizains: izmantojiet tikai Rogers galvenajiem slāņiem, kas pārraida augstas -frekvences/ātrgaitas-signālus, un izmantojiet fr4 jaudas slānim, veidošanai un zema-ātruma slāņiem, līdzsvarojot veiktspēju un izmaksas (Rogers cena ir aptuveni 5-10 reizes lielāka nekā FR-4). Sajaucot, sakraujot ir jānodrošina, lai augstfrekvences slānis būtu blakus visai atskaites plaknei.
2. Pretestības aprēķina un simulācijas prasības
Tas jāaprēķina, izmantojot profesionālus rīkus, un to nevar novērtēt, pamatojoties uz pieredzi: Rodžersa oficiālajā MWI (Microwave Impedance Calculator) mikroviļņu pretestības kalkulatorā ir iebūvēts precīzs materiāla parametru modelis- (tostarp dati par Dk, kas mainās atkarībā no frekvences); PCB ražotāji un dizaineri parasti izmanto Polar SI9000/SI8000.
Aprēķinos ir jāizmanto “ražotāja izmērītā/partijas Dk vērtība”, lai kalibrētu modeli: lai gan viena un tā paša modeļa dažādu partiju Dk svārstības ir nelielas (Rogers rūpnīcas svārstības ir mazākas vai vienādas ar ± 0,05), pretestības novirze joprojām notiks augstās frekvencēs. Profesionālā prakse ir labot aprēķinus, pamatojoties uz katras partijas izmērīto Dk vērtību.
Modeļa izvēle: pastāv būtiskas atšķirības modeļu pretestībā starp koplanāriem viļņvadiem, mikrosloksnes līnijām un sloksnes līnijām (tāds pats/atšķirīgs datu nesējs) - vienā un tajā pašā līnijas platumā, mikrosloksnes līniju pretestība parasti ir par 10% līdz 15% augstāka nekā sloksnes līniju pretestība (mikrosloksnes līnijām ir gaisa vide un mazāks ekvivalents Dk). Izvēloties nepareizu modeli, aprēķini tiks veikti pilnīgi nepareizi.
Pielaides iekļaušana dizainā: dizaina izvadei ir jānodrošina diapazons "līnijas platums ± pielaide → pretestības svārstības" un jāatstāj rezerve, nevis tikai ideāla vērtība.
3, elektroinstalācijas konstrukcijas prasības
Pilnīga atskaites zemes plakne: augstas{0}}frekvences signāla slānim ir jābūt nepārtrauktai iezemētai plaknei kā atskaites sistēmai. Ir aizliegts rakt tranšejas vai griezt zemējuma plakni ar vadu zem augstfrekvences ierīces, pretējā gadījumā notiks pēkšņas vietējās pretestības izmaiņas.
Diferenciālais pāris: stingri vienāda garuma un vienādā attālumā esošie vadi (garuma starpība parasti tiek kontrolēta 5 ml robežās), diferenciālais atstatums S tieši nosaka diferenciālo pretestību -, ja atstatums ir mazāks par līnijas platumu, savienojums ir ievērojami uzlabots un diferenciālā pretestība ir ievērojami mazāka nekā divreiz lielāka viena gala pretestība.
Caurumu apstrāde: Caurumi var sabojāt vietējo pretestību, tāpēc ir ieteicams urbt pēc iespējas mazāk. RF trajektorijā par prioritāti ir jāpiešķir akli ieraktie caurumi, un, ja nepieciešams, ir jāizmanto aizmugurējā urbšana, lai noņemtu aizbāžņus, lai samazinātu atstarošanu.
Izolācija: Augstfrekvences līnija jātur pietiekamā attālumā no barošanas avota un analogās līnijas (parasti lielāka vai vienāda ar 3 reizes līnijas platumu), un, ja nepieciešams, jāpievieno zemējums caur sienu (Via Fence), lai novērstu šķērsrunu.
7, Prasības pretestības koordinācijai ražošanas procesos (jāņem vērā projektēšanas laikā)
Dizaina nodrošinātās pielaides galu galā ir atkarīgas no procesa īstenošanas. Izvēloties dēļus un rakstot specifikācijas, ir jāsaskaņo šādas spējas:
Līnijas platuma pielaide: augstfrekvences plāksnei ir jābūt mazākai par ± 0,015 mm vai vienādai ar to (aptuveni ± 0,6 milj.), un tai ir nepieciešama tieša LDI lāzera rakstīšanas ekspozīcija; Prasības scenārijiem, kas lielāki par vai vienādi ar 10 GHz, ir stingrāki.
Dielektriskā biezuma viendabīgums: IPC-6018C nepieciešama pielaide, kas ir labāka par ± 10%, un katra Rodžersa saplākšņa slāņa dielektriskā biezuma novirze jākontrolē ± 0,01 mm robežās.
Dk partijas konsistence: atlasiet vienu un to pašu dēļu partiju, lai izvairītos no Dk svārstībām.
Testēšana: TDR impedances tests (IPC-TM-650 2.5.5.7, testa pieauguma laiks ir mazāks par vai vienāds ar 35 ps) jāveic pirms rūpnīcas atstāšanas. Augstākā līmeņa pārbaudei ir nepieciešama 100% pilnīga pārbaude ar pievienotu pretestības testa ziņojumu. Izmantojot VNA, ir jāpārbauda galvenās RF saites, lai noteiktu ievietošanas zudumu/atgriešanās zudumu.
8. Atbilstība starp dēļa izvēli un biežumu
Pretestības dizaina priekšnoteikums ir izvēlēties pareizo plati, kas var ātri atrasties pēc frekvences:
Mazāks vai vienāds ar 1 GHz: pietiek ar parasto FR-4 (Dk ≈ 4,2);
1–10 GHz: vidējas līdz augstas frekvences plates (piemēram, RO4350B, RO4003C);
Lielāks vai vienāds ar 10 GHz/milimetra vilnis (77 GHz radars): jāizmanto augstas frekvences plates (RO3003, RT/duroid 5880 un citi īpaši zemu zudumu materiāli).