RF plātņu pārvades līniju ražošanas precizitātei nepieciešama ārkārtīgi augsta precizitāte. Galvenais iemesls ir tas, ka RF scenārijos PCB pārvades līnijas ir attīstījušās no parastajiem "elektriskajiem savienotājiem" līdz galvenajām sadalītajām parametru sastāvdaļām, kas tieši nosaka ķēdes veiktspēju. Mikromēroga lieluma novirzes pastiprina augstfrekvences efekti, kā rezultātā ievērojami pasliktinās veiktspēja.
Augstās frekvencēs viļņa garums ir tāds pats kā stieples izmērs
Jo augstāka ir RF signāla frekvence, jo īsāks viļņa garums. Ja stieples garums pārsniedz λ/16, tas ir jāuzskata par pārvades līniju, un to vairs nevar uzskatīt par parastu vadu.
77 GHz transportlīdzeklī uzstādītā milimetru viļņu radara scenārijā signāla viļņa garums FR-4 panelī ir tikai 2,1 mm, bet λ/16 slieksnis ir tikai 0,13 mm. Jebkura elektroinstalācijas ģeometrija tieši piedalās ķēdes elektriskajā darbībā.
Šajā brīdī pat dažu mikrometru līnijas platuma novirze var tieši mainīt pārvades līnijas elektrisko garumu, izraisot fāzes nobīdi un tieši izraisot staru novirzes novirzi tādās sistēmās kā fāzēts bloks un radars, kam nepieciešama ārkārtīgi augsta fāzes konsekvence.
Pretestības saskaņošanas precizitātes pielaide ir ārkārtīgi šaura
Nozares standarta pretestība 50 Ω ir RF sistēmu "veiktspējas līgums", un pat nelielas pretestības novirzes var izraisīt nopietnus signāla atstarojumus.
Ņemot par piemēru FR4 plates 50 Ω mikrosloksnes līniju, katrai ± 10 μm līnijas platuma maiņai pretestība novirzīsies par ± 2 Ω, kas tieši novedīs pie atgriešanās zuduma pasliktināšanās.
Ja pretestības novirze pārsniedz ± 10%, atgriešanas zudums samazināsies līdz 26 dB, un atstarotās jaudas proporcija palielināsies līdz 0,23%, tieši patērējot saites budžetu, kā rezultātā pasliktināsies trokšņa rādītājs uztveršanas galā, un pastiprinātājs nevar kompensēt šādus zudumus.
Zaudējumu zem ādas efekts ir ļoti jutīgs pret izmēru
Pēc frekvences pārsniegšanas 1GHz signāla strāva vairs neplūst vienmērīgi pa vadītāja šķērsgriezumu, bet gan koncentrējas plānā slānī vadītāja virsmas mikrometra līmenī.
2,4 GHz signāla apvalka dziļums vara vadītājā ir tikai 1,3 μm, un pie 77 GHz ādas dziļums ir mazāks par 0,4 μm. Nelielas līnijas platuma novirzes izmaiņas, vara folijas raupjums un kodināšanas sānu korozija var ievērojami palielināt vadītāja faktisko strāvas ceļa garumu, radot papildu augstfrekvences ievietošanas zudumus.
Milimetru viļņu scenārijos zudumu starpība 0,07 dB/cm tieši ietekmē radara noteikšanas diapazonu, tāpēc pārvades līnijas malu raupjums ir jākontrolē 0,5 μm robežās, ko nevar izpildīt ar parastajiem PCB procesiem.
Precīza šķērsruna un elektromagnētiskā starojuma kontrole
Elektromagnētiskā lauka savienojuma stiprums starp blakus esošajām līnijām augstās frekvencēs ir tieši saistīts ar līniju atstatuma attiecību pret atgriešanās zemes attālumu. Pat nelielas atstatuma novirzes var izraisīt šķērsrunu, kas pārsniedz dizaina cerības.
RF nozarē plaši izmantotais "3W noteikums" nosaka, ka rindstarpu atstatumam jābūt vismaz trīs reizes lielākam par līnijas platumu. Tikai saspiežot līniju atstatuma pielaidi ± 0,5 milj robežās, simulācijas rezultāti pilnībā atbilst faktiskajai veiktspējai un izvairīties no signāla šķērsrunas starp blakus esošajiem kanāliem.
Nelieli ģeometriski defekti, piemēram, 90 grādu asi stūri un malu robi elektroinstalācijā, var būt līdzvērtīgi mazām antenām, kas augstās frekvencēs izstaro enerģiju uz āru, izraisot signāla noplūdi un papildu elektromagnētiskos traucējumus, no kuriem pilnībā jāizvairās, izmantojot augstas precizitātes kodināšanas procesus.