RF PCB kontrolē līnijas platuma pielaidi ± 0,5 miljonu robežās, un galvenais mērķis ir stingri bloķēt raksturīgo pretestību augstfrekvences scenārijos, izvairoties no pretestības neatbilstības, zudumu pārsprieguma, fāzes nobīdes un citām problēmām, kā arī nodrošinot RF savienojuma veiktspēju un uzticamību.
Stingri pretestības kontroles ierobežojumi
RF ķēžu kodola pārvades līnijas raksturīgo pretestību (piemēram, 50 Ω mikrosloksnes līnijas) nosaka līnijas platums, dielektriskais biezums, vara biezums un dielektriskā konstante, un līnijas platums ir viens no jutīgākajiem mainīgajiem.
Inženiertehniskie testi ir parādījuši, ka par katru 0,025 mm (aptuveni 1 milšu) novirzi līnijas platumā pretestība tieši mainīsies par 5-6 Ω; Ja līnijas platuma novirze ir 0,01 mm (apmēram 0,4 milimetri), pretestība mainīsies par 2-3 Ω.
RF līmeņa lietojumprogrammām pretestības pielaide ir jākontrolē ± 3% robežās (ti, novirze zem 50 Ω mērķa Mazāka vai vienāda ar ± 1,5 Ω), un līnijas platuma pielaide ± 0,5 mil ir tikai pietiekama, lai ierobežotu pretestības svārstības šajā drošajā diapazonā un izvairītos no pretestības pārsniegšanas.
Signāla atstarošanas nomākšana un stāvviļņu attiecības pārsniegšana
Pat 2 Ω pretestības novirze RF sistēmās var izraisīt ievērojamu signāla atstarošanu, tieši pasliktinot stāvošo viļņu attiecību (VSWR).
Impedances neatbilstība, ko izraisa līnijas platuma novirze, var atspoguļot zināmu signāla jaudu atpakaļ uz raidīšanas galu, samazinot enerģijas pārvades efektivitāti. Smagos gadījumos tas var pat mainīt jaudas pastiprinātāja bojājumu un tieši sabojāt RF priekšgala mikroshēmu.
Augstas frekvences scenārijos, piemēram, 77 GHz transportlīdzeklī uzstādīts milimetru viļņu radars, pretestības novirze, kas pārsniedz ± 8%, ievērojami saīsinās noteikšanas attālumu, un līnijas platuma precizitāte ± 0,5 milj. ir pamatprasība, lai nodrošinātu radara noteikšanas veiktspēju.
Kontrolējiet augstfrekvences ievietošanas zuduma pieaugumu
GHz radiofrekvenču joslā ādas efekts liek strāvai plūst tikai dažu mikrometru robežās no vadītāja virsmas, un līnijas platuma novirzes ietekme uz vadītāja zudumu tiek strauji pastiprināta.
Eksperimentālie dati liecina, ka 77 GHz frekvenču joslā par katru 0,02 mm novirzi līnijas platumā vadītāja zudums tieši palielināsies par 28%, patērējot vērtīgo saites budžetu un pasliktinot trokšņa rādītāju uztveršanas galā.
Nepietiekama līnijas platuma precizitāte var izraisīt arī maršrutēšanas malas nelīdzenuma palielināšanos, vēl vairāk saasinot augstfrekvences signālu izkliedes zudumu un izraisot ievietošanas zudumu 28 GHz frekvencē, kas ievērojami pārsniedz projektēšanas slieksni.
Nodrošiniet fāzes konsekvenci un ķēdes veiktspēju
RF PCB elektroinstalācija vairs nav tikai vienkārša savienojuma līnija, bet daļa pasīvo komponentu, piemēram, filtri, jaudas sadalītāji, savienotāji utt. Līnijas platuma novirze var tieši mainīt pārvades līnijas elektrisko garumu.
Fāzētu masīvu un daudzkanālu RF moduļos līnijas platuma novirze ± 0,5 milj vai vairāk var izraisīt nepieņemamas fāzes nobīdes, traucēt fāzes sinhronizāciju starp kanāliem un izraisīt staru kūļa novirzīšanas nobīdi un pastiprinājuma samazināšanos.
Mikrosloksnes filtriem līnijas platuma pielaides pārsniegšana tieši mainīs rezonanses vienības izmēru, kā rezultātā mainīsies caurlaides joslas centrālā frekvence un palielinās joslas ievietošanas zudums, pilnībā novirzoties no simulācijas dizaina veiktspējas rādītājiem.