射頻和微波PCB設(shè)計指南

..如今，如今，RF/PCB廣泛應(yīng)用于眾多手持無線設(shè)備和商業(yè)行業(yè)，包括醫(yī)療，通信等。由于RF〔射頻〕微波電路是分布參數(shù)電路，往往會產(chǎn)生趨膚效應(yīng)和耦合效應(yīng)，干擾和在實際印刷電路板〔PCB〕設(shè)計中難以掌握電路中的輻射。常見的問題包括數(shù)字電路和模擬電路之間的穿插干擾，功率引起的噪聲干擾以及荒唐布局引起的類似干擾問題。因此，如何平衡PCB設(shè)計的優(yōu)缺點并嘗試縮小干擾是RF/微波PCB設(shè)計的一個重要方面。陷阱供給解決方案。本文將介紹和爭論有關(guān)RF/PCB的具體PCB設(shè)計指南。如何確定基材？如何確定基材？作為電路設(shè)計的早期階段，PCB作為電路設(shè)計的早期階段，PCB基板材料選擇在RFPCB確基板材料有助于最終產(chǎn)品的卓越性能和高牢靠性PCB設(shè)計全都的基板材料時，必需集中一些方面，如相對介電常數(shù)，損耗角正切，厚度，環(huán)境等。以下內(nèi)容將具體說明其重要性，并將顯示抱負(fù)的選擇方法。相對介電常數(shù)相對介電常數(shù)是指介電常數(shù)和真空介電常數(shù)之間的比率。用于相對介電常數(shù)是指介電常數(shù)和真空介電常數(shù)之間的比率。用于RFPCB設(shè)計的基板材要求極低的相對介電常數(shù)以產(chǎn)生具有可承受的線寬和阻抗容差的高阻抗電路。相對介電常數(shù)。而且，由基板材料制造商供給的相對介電常數(shù)偏差必需足夠低，以使電性能在公差范圍內(nèi)。而且，由基板材料制造商供給的相對介電常數(shù)偏差必需足夠低，以使電性能在公差范圍內(nèi)。損失正切損失正切損耗可以通過施加可以削減導(dǎo)體損耗的較短線來抵消而不是在給定頻率下每單位線長度的一般損耗。在肯定的頻率范圍內(nèi)，基板材料損耗必需足夠低，以滿足輸入在肯定的頻率范圍內(nèi)，基板材料損耗必需足夠低，以滿足輸入輸出功率要求，同時防止散熱問題。此外，一些電路元件〔例如濾波器〕的功率響應(yīng)必需保持銳利的頻率滾降特性，以便滿足電性能要求。固然，介電損耗會影響這種頻率特性。厚度厚度基板材料厚度與以下設(shè)計元素相關(guān)聯(lián)：基板材料厚度與以下設(shè)計元素相關(guān)聯(lián)：a薄基板材料上的高阻抗跡線在制造時可能需要極低的走線寬度。灣機械性能。在無支撐的薄基板材料上構(gòu)造的電路可能彎曲，彎曲或扭曲，這不會發(fā)生在剛性和熱固性材料上。C。尺寸穩(wěn)定性薄基板材料也會給制造商帶來挫折或?qū)е卤惧X增加。d。本錢。通常，每單位面積厚的基底材料比每單位面積薄的基底材料更昂貴。即全都性。對于需要彎曲成簡潔彎曲外形〔例如圓柱形或錐形〕的電路板，薄板能夠彎曲到較低的曲率半徑，而基板材料或銅箔不會被破壞。F。介電擊穿。對于平行板，薄介電材料具有比厚材料成比例更高的介電擊穿電壓。G。動力處理力量。高頻電路板的功率處理力量通過增加基板材料厚度可以減輕兩個方面的限制。一方面，高功率可以通過加熱局部消散。另一方面，頂峰值功率水平可以導(dǎo)致電暈開頭發(fā)電并縮短基板材料的壽命。環(huán)境環(huán)境印刷電路板制造和操作環(huán)境限制了基板材料的選擇。應(yīng)考慮的主要材料性能包括：印刷電路板制造和操作環(huán)境限制了基板材料的選擇。應(yīng)考慮的主要材料性能包括：a“峰值〞或“連續(xù)〞。可能正常工作，因此應(yīng)承受“連續(xù)〞溫度來估算性能。電路板機械性能發(fā)生永久性損壞應(yīng)在“間歇〞極限溫度范圍內(nèi)檢查。灣耐濕性和化學(xué)性料的耐化學(xué)性和耐溶劑性相容。C?？馆椛湫阅?。當(dāng)RFPCB應(yīng)用于空間或核應(yīng)用時，基板材料將患病大量電離輻射。的有效運行壽命與之進展比較。關(guān)于基材的其他設(shè)計規(guī)那么關(guān)于基材的其他設(shè)計規(guī)那么a。銅線圈的附著力必需足夠高，以承受應(yīng)用和制造環(huán)境，以免造成永久性損壞。相對介電常數(shù)隨溫度變化，這可能會影響工作溫度范圍內(nèi)的電性能。C。外表貼裝器件〔SMD〕和鍍通孔〔PTH〕的牢靠性也與CTE相關(guān)。d。基板材料的導(dǎo)熱性將影響設(shè)計，考慮熱治理問題。在打算外殼和安裝時，應(yīng)提前考慮電路板翹曲。F。機械性能可能會影響裝配和安裝設(shè)計。G?；宀牧系谋戎卮蛩懔穗娐钒宓闹亓俊。在極限環(huán)境溫度和高功率元件設(shè)計以及回流焊接或其他高溫制造的應(yīng)用過程中，必需認(rèn)真考慮熱膨脹系數(shù)〔CTE〕。電阻率可能是與電性能相關(guān)的元件如何處理電氣特性？如何處理電氣特性？關(guān)鍵的高頻電氣特性包含特征阻抗〔Z關(guān)鍵的高頻電氣特性包含特征阻抗〔Z0〕，衰減系數(shù)〔〕和信號傳輸速度〔v〕。特征阻抗和信號傳輸速度由有效相對介電常數(shù)確定，而信號損耗由衰減系數(shù)打算。a雙極脈沖或槽，帶狀線和微帶線在微波電路設(shè)計中應(yīng)用最廣泛，并且通常依靠于軟基材料。數(shù)和特征阻抗可以以頻率牢靠性為特征。更高階模式，需要應(yīng)用具有給定特性阻抗的更薄襯底材料。帶狀線帶狀線行。以下圖顯示了從IPC-2252摘錄的截面圖中的典型帶狀線。Y的價值迎合了公式：Y的價值迎合了公式：帶狀線的特征阻抗公式分為兩個方面：窄信號線和寬信號線。帶狀線的特征阻抗公式分為兩個方面：窄信號線和寬信號線。一個。窄信號線一個。窄信號線ZZ0表示特征阻抗〔歐姆〕;b指地面之間的距離〔m〕;w指信號線寬〔m〕。在該式中，t是指銅的厚度〔在該式中，t是指銅的厚度〔μm〕。在此公式中，在此公式中，Cf指的是邊緣電容并符合以下公式：不對稱帶狀線不對稱帶狀線一的范圍內(nèi)，那么假設(shè)信號線位于中心的位置引起的偏差將格外小。耦合，垂直穿插信號線的構(gòu)造不起作用。微帶線微帶線微帶線也是一種傳輸線構(gòu)造，包括與信號線平行的信號線和地。微帶線也是一種傳輸線構(gòu)造，包括與信號線平行的信號線和地。微帶的特征阻抗公式基于僅包含一個電介質(zhì)的微帶的簡潔模型，該電介質(zhì)是沒有厚度的導(dǎo)微帶的特征阻抗公式基于僅包含一個電介質(zhì)的微帶的簡潔模型，該電介質(zhì)是沒有厚度的導(dǎo)78中，Z之后的其次個“0〞和“1〞表示零導(dǎo)體厚度和一種電介質(zhì)。因此，該模0.01ü1。當(dāng)?shù)闹胆?0000.03％更好。如何安排其他重要方面？如何安排其他重要方面？機加工特征一個。尺寸和公差機加工特征一個。尺寸和公差簡潔標(biāo)記的真實位置尺寸和公差使制造商以任何比例排列位置和尺寸的偏差簡潔標(biāo)記的真實位置尺寸和公差使制造商以任何比例排列位置和尺寸的偏差可以在精度最低的制造過程中安排前導(dǎo)偏差。位置公差力量主要取決于材料類型，厚度和部件的整體尺寸。真實位置直徑為位置公差力量主要取決于材料類型，厚度和部件的整體尺寸。真實位置直徑為0.254mm〔0.01英寸〕是最常見和最簡潔獲得的。當(dāng)要求公差要求高于0.152mm〔0.006英寸〕時，誤差和位置誤差之間進展平衡以增加可制造性。當(dāng)依據(jù)其最小直徑制造通孔時當(dāng)依據(jù)其最小直徑制造通孔時通過較大且可承受的直徑制造的通孔通常以較低的精度定位置公差中添加額外公差，可以生成檢查公差。當(dāng)應(yīng)用最小材料條件時，依據(jù)最大直徑確定公差。當(dāng)應(yīng)用最小材料條件時，依據(jù)最大直徑確定公差?！盁o論特征尺寸如何〞是指在沒有額外公差的狀況下應(yīng)用標(biāo)記公差，并且依據(jù)可承受的不同制造性來確定特征尺寸公差。袋和其他XY軸的位置的特征。5：13.3mm〔0.13英寸〕時，說0.66mm〔0.026英寸〕。一般而言，約一般而言，約3的縱橫比更簡潔制造，而5更難以制造，10格外困難，有時甚至不能制造。傾向于更難以制造。當(dāng)鉆孔直徑小于0.33毫米〔0.013英寸〕時，裂開的鉆頭和粗糙度將是一個實際問題。而且，高縱橫比的孔難以清潔，活化和金屬化。由于溶液的分散性，金屬化在孔內(nèi)不均勻地分布。見的是0.13-0.25mm〔0.005-0.01英寸〕的公差帶。一般而言，隨著孔徑直徑公差的減小，410.10mm〔0.04英寸〕或更多。通孔。當(dāng)孔被認(rèn)為是鉛組件時，應(yīng)考慮孔尺寸的雙邊公差。當(dāng)電鍍錫當(dāng)電鍍錫流淌和尺寸。模塊化限制后的鍍通孔不能被金屬局部或全部封閉。金屬化金屬化一個。鍍層邊緣設(shè)計一個。鍍層邊緣設(shè)計在多層在多層PCB中，鍍層邊緣是一種可承受的技術(shù)，以削減模式抑制鍍通孔。電鍍邊緣設(shè)計應(yīng)包含三到四個6.4毫米〔0.25英寸〕寬的連接器，負(fù)責(zé)連接整個電路板上的標(biāo)簽。結(jié)果，可以制造很多標(biāo)簽作為整個板形式。鍍層邊緣必需與頂層或底層的至少以制造很多標(biāo)簽作為整個板形式。鍍層邊緣必需與頂層或底層的至少1.3mm〔0.050英寸〕的寬度重疊，以便更強的機械粘合。金屬化厚度應(yīng)至少為0.025mm〔0.001英寸〕。整個電路板或圖形上鍍上必要的銅厚度。接。相反，當(dāng)跡線寬度間距公差要求高嚴(yán)格性時，圖像電鍍只能被視為最正確選擇，由于需要被蝕刻掉的銅箔通過具有一樣厚度水平的基板材料聚攏在一起。電鍍銅的機械性能打算了鍍通孔的抗熱沖擊性和耐熱循環(huán)性電鍍銅的機械性能打算了鍍通孔的抗熱沖擊性和耐熱循環(huán)性焊接組件和環(huán)境溫度循環(huán)的過程中環(huán)境溫度引起的疲乏失效。當(dāng)涉及高牢靠性時，建議由PCB制造商應(yīng)用酸性鍍銅系統(tǒng)，因202.76×108Pa的拉伸強度。0.0025mm〔0.0010.0025毫米〔0.0010.004-0.0050.0015-0.002假設(shè)不承受圖像電鍍焊接技術(shù)，電鍍厚度將超過0.05毫米〔0.002英寸〕，引起有關(guān)腐蝕精度的問題。件上金屬的厚度均勻性水平由鍍覆區(qū)域中掩蓋的金屬的百分比確定0.013mm0.0050.005mm〔0.0002英寸〕或更低，可制造性將降低。或介電公差的總和。銅箔的厚度由每單位面積的銅重量打算。RARA銅箔的厚度公差低于電解銅箔。因此，銅箔厚度會發(fā)生一些微小的變化，但仍舊可以滿足要求。已經(jīng)覺察，在0.5至10.005mm0.0002英寸〕。切下。內(nèi)部樣品為組件厚度供給了最正確指標(biāo)。假設(shè)不使用內(nèi)部樣品，可以將樣品添加到側(cè)面區(qū)域，或者可以應(yīng)用組件進展破壞性測試。蝕刻蝕刻最終的制造精度是成像和蝕刻偏差的總和。最終的制造精度是成像和蝕刻偏差的總和。裂紋比成像和蝕刻的線條更難裂紋比成像和蝕刻的線條更難0.10mm〔0.004英寸