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低成本RF PCB电路板制造

制造和制造射频(RF)和微波PCB,我们提供多种材料选择,以满足您的射频PCB设计需求

射频PCB设计指南与微波PCB不同于普通PCB

射频是无线电频率,一种频率非常高的信号。的选择电路板基板根据对电路板性能指标的要求而定。可以是普通的FR4环氧玻璃纤维或特殊的微波衬底,如聚四氟乙烯

射频电路板

射频电路板标准:

  1. 低功耗射频PCB主要采用标准FR4材料(绝缘性能好,材料均匀,介电常数ε= 4,10%)。
  2. 射频电路板设计时,各部件应紧密布置,以保证最短的连接。
  3. 对于混合信号PCB,射频和模拟部分应远离数字部分(通常大于2cm,至少1cm),数字部分的接地应与射频部分分开。
  4. 当选择组件工作在高频,尽量使用SMD(表面安装设备)。SMD的尺寸很小,而且组件的引脚通常很短。

本文为射频(RF)印刷电路板(PCB)提供了指导和建议。设计和布局,包括一些混合信号应用的讨论,如数字,模拟,和射频组件在同一个PCB上。内容是按主题区域组织的,并提供“最佳实践”指南,应该与所有其他设计和制造指南一起应用。这些指导方针也适用于特定的组件,PCB制造商,和材料。

射频PCB设计布局

射频传输线

许多马克西姆的射频组件需要一条具有控制阻抗的传输线来传输射频功率集成电路引脚在印刷电路板上。这些传输线可以在外层(顶层或底层)或埋在内层。这些传输线的指导方针包括讨论微带线、带状线、共面波指南(接地)和特性阻抗。介绍了输电线路的弯曲角度补偿和输电线路的层数变化。

的微带

这种传输线包括一个固定宽度的金属导线(导体)和位于直接下方(相邻层上)的接地区域。例如,在第1层(顶部金属)上的微带需要在第2层(图1).痕迹的宽度,介质层的厚度,以及介质决定了特性阻抗(通常为50Ω或75Ω)

射频布局
图1所示。微带线(3D视图)

带状线的

这条线包括内层上的固定宽度的轨迹和上面和下面的固体地面区域。

导体可以位于接地区域的中间(图2)或有一定的抵消(图3).该方法适用于内部射频路由。

射频pcb布局
图2。带状线(端视图)
微波pcb板
图3。抵消带状线。用于不同层厚pcb的带状线的变体(端面图)

共面波导(接地)

共面波导在相邻的射频线和其他信号线之间提供了更好的隔离(终端视图)。该介质包括中间导体和两侧及下方的接地区(图4).

相邻的射频线
图4。共面波导在相邻的射频线和其他信号线之间提供了更好的隔离

建议在共面波导的两侧安装“栅栏”,如图所示图5.此俯视图提供了在中间导体两侧的顶部金属接地区域安装一排接地孔的示例。循环电流在顶层的感应层被缩短到下垫面。

射频板设计
图5。通过共面波导两侧的栅极

特性阻抗

一些计算工具可以适当地设置信号导体线宽,以实现目标阻抗。然而,在输入介电常数时要小心电路板的层

典型的pcb的外层比内层含有更少的玻璃纤维,因此介电常数更低。例如,FR4材料的介电常数εR一般为4.2,而外层衬底(半固化片)层一般εR = 3.8。以下示例仅供参考。金属厚度为1盎司铜0.036毫米(1.4密耳)。

表1。特性阻抗示例:

微波pcb设计

当线路受布线约束需要弯曲(改变方向)时,弯曲半径应不小于中间导体宽度的3倍。换句话说:

弯曲半径≥3 ×(线宽)。

这将最小化拐角的特性阻抗变化。

如果无法实现渐变弯曲,则可将传输线垂直弯曲(不弯曲),如图6所示。然而,这必须进行补偿,以减少通过弯曲点时由于局部有效线宽的增加而引起的阻抗突然变化。标准的补偿方法是斜接角,如下图所示。Douville和James的公式给出了最佳的微带直角斜接:

奥腾射频设计

式中,M为斜切角与非斜切角的比例(%)。这个公式与介电常数,约束条件为w/h≥0.25。

类似的方法可用于其他输电线路。如果对正确的补偿方法存在不确定性,且设计需要高性能的传输线,则应使用电磁模拟器对弯道进行建模。

PCB射频借记指令
图6。如果不能逐渐弯曲,可将传输线弯曲成直角。

输电线路的层数变化

假设布局约束要求更改输电线路到不同的电路板层。在这种情况下,建议每条传输线至少使用两个通孔,以减少感应负荷。一对通孔将有效地减少传输电感50%,我们应该使用与传输线宽度相同的最大直径通孔。例如,对于一个15毫米的微带线,通径(电镀后的直径)应该是15毫米到18毫米。如果空间不允许使用大的通孔,我们应该使用三个直径较小的过渡通孔。

信号线隔离

我们必须小心防止信号线之间的意外耦合。以下是可能的耦合和预防措施的例子:

  1. 射频传输线路:输电线路之间的距离应尽量大,不应相距太长。平行微带线之间的距离越小,平行微带线之间的距离越长,平行微带线之间的耦合就越大。不同层上的痕迹应该有地面区域,以保持它们的分离。传输高功率的输电线路应尽可能远离其他输电线路。接地共面波导提供优良的线对线隔离。在a上实现射频线之间比-45dB更好的隔离是不现实的小的电路板
  1. 高速数字信号线:这些信号线应该与射频信号线独立地布置在不同的电路板层上,以防止耦合。数字噪声(来自时钟、锁相环等)将耦合到射频信号然后调制到射频载波上。在某些情况下,数字噪声将被上转换或
  1. VCC /电线:这些线应该安排在一个专用层上。在VCC主配电节点和VCC支路应安装适当的去耦或旁路电容器。旁路电容的选择必须基于射频IC的整体频率响应和由时钟和锁相环引起的数字噪声的预期频率分布。这些痕迹也应与射频线隔离。否则,它们就会发射更大的功率
微波电路板

地面面积

如果层1是用于射频组件而输电线路,建议在第二层上采用实心(连续)接地面积。对于带状线和偏置带状线,上、下中间导体需要有接地区。这些区域不能共享或分配给信号或电网,而必须分配给地面。有时受设计条件的限制,特定层上的局部地面区域必须位于所有射频组件和传输线之下。输电线路下的接地区域不得断开。

在PCB的RF部分的不同层之间应该放置大量的接地孔。这有助于防止接地电流回路增加寄生接地电感。通孔还有助于防止射频信号线和PCB上的其他信号线的交叉耦合。

电源和接地层的特殊注意事项

对于分配给系统电源的电路板层(直流电源)和接地时,必须考虑元件的回路电流。一般原则是避免将信号线放置在电源层和接地层之间的电路板层上。

射频布局设计
图7。电路板层分配错误:电源层与接地电流环之间存在信号层。偏置线噪声可以耦合到信号层。
rfid阅读器pcb
图8。更好的层分配:在功率层和底层之间没有信号层。

功率(偏置)迹线和功率解耦

如果组件有多个电源连接,通常的做法是在“星形”配置中使用电源接线(图9)。在星形配置的“根”节点安装更大的去耦电容(数十个µF),并安装较小的电容器在每个分支。这些小电容的值取决于射频IC的工作频率和它的特定功能(即级与主电源之间的去耦)。下面是一个例子:

微波电路板的价格
图9。如果一个组件有多个电源连接,则电源接线可以采用星形配置。

与所有引脚串联到同一电网的配置相比,“星形”配置避免了长接地回路。长接地回路会引起寄生电感,从而导致意外的反馈回路。电源去耦的关键考虑是直流电源必须电连接到AC地面

去耦电容和旁路电容的选择

由于自谐振频率(SRF)的存在,电容器的实际有效频率范围受到限制。SRF可以从制造商处获得,但有时必须通过直接测量来表征。在SRF之上,电容是电感的,所以它没有解耦或旁路功能。如果需要宽带去耦,标准方法使用多个(电容值)增加的电容器,所有并联。小电容的SRF一般较大(例如0.2pF, 0402 SMT封装电容= 14GHz的SRF)。大电容的SRF一般较小(例如同一封装2pF电容的SRF = 4GHz)。表2列出了典型配置。

射频pcb制造
表2。电容器的有效频率范围

旁路电容布置注意事项

由于电源线必须是交流接地的,因此必须尽量减小交流接地回路的寄生电感。元器件布局或放置方向可能引起寄生电感,如解耦电容的接地方向。旁路电容有两种放置方式,如图10和图11所示:

射频PCB设计指南
图10。旁路电容和相关通道的总面积是最小的。
射频PCB设计手册
图11。这种配置需要更大的PCB区域。

在这种配置中,将顶层的VCC pad连接到内部供电区(层)的通孔可能会阻碍交流接地电流环路,迫使环路更长,导致寄生电感更高。任何流入VCC引脚的交流电都要经过旁路电容,到达它的地侧,然后返回到内部地平面。在这种配置中,旁路电容和相关通道的总占地面积是最小的。在另一种配置中,交流接地回路不受电源区域的通孔的限制。一般来说,这种配置需要稍微更大的印刷电路板区域。

撬杆连接的器件接地:对于电源去耦电容器等撬杆连接(接地)的器件,建议每个器件至少使用两个接地通孔(图12),减少通孔的影响寄生电感.短路连接元件组可通过接地“岛”使用。

多层射频PCB设计
图12。每个元件至少使用两个接地通道能减少寄生电感的影响。

IC地面面积(" pad ")

大多数ic需要在组件层(PCB的顶层或底层)的直接下方有一个坚实的接地区域。这个接地区域将携带直流和射频回流通过PCB到分布式接地区域。组件“地垫”的第二个功能是提供散热片,因此地垫应包括PCB设计规则允许的最大通道数量。

在下图所示的示例中,在RF IC正下方的中间地面区域(组件层上)安装了一个5 × 5 via阵列(图13)。在其他布局允许的情况下,应使用最大数量的通道。这些通道是理想的通道(通过整个PCB)。这些通孔必须镀上去。如果可能的话,用热膏填充通道以提高散热(填充热糊在最后电镀电路板之前,先电镀通孔)。

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图13。在RF IC正下方的中间地面区域上有一个5 × 5的导通阵列

射频微波多氯联苯与普通多氯联苯有何不同

射频pcb设计

所有高频印刷电路板工作在100兆赫兹以上的称为射频pcb118金宝搏app2 ghz以上运行。射频多氯联苯的开发程序与传统多氯联苯不同。射频微波多氯联苯对各种参数更加敏感,这些参数对普通多氯联苯没有影响。因此,开发也在一个受控的环境和所需的专业知识中进行。

射频微波PCB应用

射频微波电路板均用于各种基于无线技术的产品。如果你正在工作机器人,智能手机,安全应用或传感器,您需要为您的产品选择一个完美的射频微波PCB。

随着科技的进步,每天都有新的设计和产品进入市场。这些进步给电子学带来了重大的革命。对于一个产品开发人员来说,为他的产品找到一个合适的PCB是非常有兴趣的,以确保平滑的工作和长寿命。

为您的项目找到完美的射频微波PCB是有压力的,特别是当它涉及到选择合适的118bet网娱乐.对于一个项目开发人员来说,最重要的是他的PCB可能是高级材料,具有适当的功能,并应该及时交付。

在选择PCB材料时,射频微波能级、工作频率、工作温度范围、电流和电压要求等参数是非常重要的。

当开始你的PCB制造,确保您为PCB选择了正确的规格。经典高频射频微波频率为单层PCB建立在电介质上。然而,随着进化射频微波电路板设计,很多技术在过去的几十年里出现了。

为什么你需要专注于选择正确的制造商?

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这些参数在标准化射频微波PCB的生产中是必不可少的,并确保可靠性。此外,机器还支持手动操作,允许操作员进行手动操作。

因此,很明显,射频微波PCB制造并不像它看起来那么简单。

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