Per resoldre el problema de pèrdua de senyal de les plaques de circuits PCB d'alta freqüència, cal implementar de manera sincrònica tres dimensions bàsiques: selecció de material, optimització del disseny i control del procés, per controlar les pèrdues específiques d'alta freqüència, com ara la pèrdua dielèctrica i la pèrdua de conductor dins del rang objectiu.
Selecció de material bàsic i pla de reducció de pèrdues
Selecció de substrats de baixes pèrdues: els substrats d'alta freqüència amb un valor Df inferior o igual a 0,005, com les plaques de la sèrie Rogers RO4350B i PTFE, es prefereixen per substituir FR-4 ordinari (Df major o igual a 0,02) i reduir la pèrdua dielèctrica de l'arrel.
Control de la rugositat de la làmina de coure: utilitzant una làmina de coure de perfil baix (HVLP), la rugositat de la superfície es controla dins de 0,2 μ m, la qual cosa pot reduir la pèrdua de conductor causada per l'efecte de la pell en més d'un 30% a la banda de freqüència d'ona mil·limètrica.
Paràmetres d'estabilitat del material coincidents: seleccioneu taulers amb una tolerància Dk inferior o igual a ± 0,1 i una taxa d'absorció d'aigua per sota del 0,1% per evitar canvis sobtats en la constant dielèctrica causats per ambients humits o fluctuacions de temperatura, que poden provocar una pèrdua de senyal addicional.
Esquema d'optimització i reducció de pèrdues per al disseny de circuits
Coincidència d'impedància estricta: calculant amb precisió l'amplada de línia, l'espaiat entre línies i el gruix dielèctric mitjançant la simulació electromagnètica, es pot aconseguir un control continu d'impedàncies objectiu com ara 50 Ω d'un sol extrem i 100 Ω diferencial, amb toleràncies d'impedància controlades dins del ± 10% per evitar la pèrdua de potència causada per la reflexió del senyal.
Optimitzar l'estructura del cablejat: les línies de senyal d'alta freqüència han de ser tan curtes i rectes com sigui possible, utilitzant cantonades d'arc circular o de 45 graus en lloc de cantonades d'angle recte per reduir la distorsió del senyal causada per la inductància addicional a les cantonades; Col·loqueu els senyals d'alta-freqüència a la capa interior prop del pla de terra complet i utilitzeu un blindatge del pla de terra per reduir les pèrdues de radiació.
Millorar la connexió a terra i el disseny de reflux: adopteu la tecnologia de connexió a terra de diversos-punts per proporcionar un camí de reflux de baixa impedància per a corrents d'alta-freqüència, evitant pèrdues addicionals causades per fluctuacions del potencial de terra; Col·loqueu condensadors de desacoblament a prop dels pins d'alimentació del xip per filtrar el soroll d'alta-freqüència a les línies elèctriques.
Control del procés de fabricació i pla de reducció de pèrdues
Controleu estrictament la precisió de la línia: assegureu-vos que la tolerància de l'amplada i l'espaiat de la línia es controla dins de ± 0,5 mil, eviteu canvis sobtats en la impedància de la línia i reduïu les pèrdues locals durant la transmissió del senyal.
Optimitzar l'alineació entre capes: la desviació de l'alineació entre capes de les plaques multi-capes es controla en ± 2 mil per garantir la superposició entre la capa de senyal i el pla de terra de referència i per evitar la discontinuïtat de la impedància causada pel desplaçament del pla de referència.
Tractament superficial de baixes pèrdues: s'ha de donar prioritat als processos de tractament superficial amb baixa rugositat superficial, com ara la deposició de plata i or, per evitar la introducció de pèrdues de conductor addicionals en el rang d'alta freqüència a causa de capes d'òxid gruixudes o superfícies d'alta rugositat.