1, Yig'ilgan tuzilish talabi: Rogers taxtasi "oddiy to'rt qavatli taxta" tuzilishidan foydalana olmaydi
Bu Rogersning yuqori chastotali plata empedansi dizaynini oddiy platalardan ajratib turadigan asosiy talab:
Oddiy to'rt qavatli taxta 2/3 qatlamli yadro taxtasi bo'lib, tashqi impedansni nazorat qilish uchun PP (yarim qattiq qatlam) yuqoriga va pastga bosiladi. Biroq, PP beqaror qalinligi va siqishni to'ldirish paytida notekis yopishtiruvchi oqimga ega, bu tashqi qatlamda impedansning siljishiga olib kelishi mumkin va Rogers yuqori chastotali platalar uchun mos kelmaydi.
To'g'ri yondashuv "ikki yadroli plata tuzilishi" ni qabul qilishdir: ya'ni tashqi impedans chizig'i uchun mos yozuvlar muhiti yadro taxtasi tomonidan ta'minlanadi, chunki yadro taxtasining o'rtasida joylashgan muhitning qalinligi barqaror va boshqarilishi mumkin, bu tashqi impedans chizig'i signalining barqarorligini ta'minlaydi.
Yadro taxtasining qalinligi va oraliq muhitning qalinligi sozlanishi mumkin, ammo empedans chiziq kengligi / chiziq oralig'i stack bilan birga sozlanishi kerak va chiziq kengligini o'zgartirmasdan o'zgartirilishi mumkin emas.
Rojersning yuqori{0}}chastotali plata impedans stackining ikkita keng tarqalgan misoli (misol sifatida RO4350B, Dk=3.48 olinadi):
Ikki tomonlama taxtada ham, yuqori va pastki qatlamlarda ham signal chiziqlari mavjud: L1/L2 va L3/L4 har biri RO4350B 0,254 mm yadroli platadan foydalanadi, oʻrtasi 0.1+0.73+0.1mm vosita bilan toʻldirilgan.
Faqat yuqori (yoki pastki) qatlamda signal chiziqlari mavjud: qo'shni L1/L2 signal qatlamlari uchun RO4350B 0,254 mm, o'rtada 0.1+0.73+0.1 mm to'ldirish bilan, boshqa tomondan L3/L4 uchun 0,23 mm fr4 ishlatiladi.
Aralash bosim dizayni: yuqori{0}}chastota/yuqori{1}}signallarni tashuvchi asosiy qatlamlar uchun faqat Rogers’dan foydalaning va quvvat qatlami, shakllanish va past{3}}tezlik qatlamlari uchun fr4’dan foydalaning, unumdorlik va narxni muvozanatlashtiring (Rogers narxi FR-4 narxidan taxminan 5-10 baravar yuqori). Aralashtirganda, stacking yuqori chastotali qatlamning to'liq mos yozuvlar tekisligiga ulashganligini ta'minlashi kerak.
2, Empedansni hisoblash va simulyatsiya talablari
U professional asboblar yordamida hisoblanishi kerak va tajribaga asoslanib hisoblab bo‘lmaydi: Rojersning rasmiy MWI (Mikroto‘lqinli impedans kalkulyatori) mikroto‘lqinli impedans kalkulyatorida aniq material parametrlari modeli o‘rnatilgan-(jumladan, Dk chastota bilan o‘zgarishi haqidagi ma'lumotlar); PCB ishlab chiqaruvchilari va dizaynerlari odatda Polar SI9000/SI8000 dan foydalanadilar.
Hisoblashda modelni kalibrlash uchun "ishlab chiqaruvchining o'lchagan / partiyasi Dk qiymati" dan foydalanish kerak: bir xil modelning turli partiyalarining Dk tebranishi kichik bo'lsa-da (Rogers zavodining tebranishi ± 0,05 dan kam yoki teng), yuqori chastotalarda empedans siljishi hali ham sodir bo'ladi. Kasbiy amaliyot har bir partiyaning o'lchangan Dk qiymatiga asoslangan hisob-kitobni tuzatishdir.
Modelni tanlash: Bir xil chiziq kengligi ostida koplanar to'lqin o'tkazgichlar, mikrochiziq chiziqlari va chiziqli chiziqlar (bir xil/turli muhit) - o'rtasida model empedansida sezilarli farqlar mavjud, mikrochiziq chiziqlarining empedansi odatda chiziqli chiziqlarnikiga nisbatan 10% dan 15% gacha yuqori (mikrotasma chiziqlar havo muhitiga ega va Dk ekvivalenti past). Noto'g'ri modelni tanlash butunlay noto'g'ri hisob-kitoblarga olib keladi.
Dizaynga toleranslarni kiritish: dizayn chiqishi "chiziq kengligi ± bardoshlik → empedans tebranishi" diapazonini ta'minlashi va shunchaki ideal qiymatni berish o'rniga, chegarani qoldirishi kerak.
3, simlarni loyihalash talablari
Toʻliq mos yozuvlar yer tekisligi: Yuqori{0}}chastotali signal qatlami mos yozuvlar sifatida uzluksiz yer tekisligiga ega boʻlishi kerak. Yuqori chastotali qurilma ostidan xandaklar qazish yoki er tekisligini simi bilan kesish taqiqlanadi, aks holda mahalliy impedansning keskin o'zgarishi bo'ladi.
Differensial juftlik: qat'iy teng uzunlik va teng masofadagi simlar (uzunlik farqi odatda 5ml ichida nazorat qilinadi), differensial oraliq S to'g'ridan-to'g'ri oraliq chiziq kengligidan kichikroq bo'lsa, differensial empedansni - aniqlaydi, ulanish sezilarli darajada kuchayadi va differentsial empedans bitta uchli empedansdan ikki baravar past bo'ladi.
Teshik orqali ishlov berish: Teshiklar orqali mahalliy impedansga zarar etkazishi mumkin, shuning uchun iloji boricha kamroq burg'ulash tavsiya etiladi. RF yo'li uchun ko'r ko'milgan teshiklar ustuvor bo'lishi kerak va agar kerak bo'lsa, aks ettirishni kamaytirish uchun stublarni olib tashlash uchun orqa burg'ulashdan foydalanish kerak.
Izolyatsiya: Yuqori chastotali chiziq quvvat manbai va analog liniyadan etarlicha masofada saqlanishi kerak (odatda chiziq kengligidan 3 baravar ko'proq yoki teng) va agar kerak bo'lsa, o'zaro bog'lanishni bostirish uchun devor orqali tuproq (Fence orqali) qo'shilishi kerak.
7, ishlab chiqarish jarayonlarida impedansni muvofiqlashtirishga qo'yiladigan talablar (loyihalash jarayonida hisobga olinishi kerak)
Dizayn tomonidan taqdim etilgan toleranslar oxir-oqibat jarayonni amalga oshirishga bog'liq. Doskalarni tanlashda va texnik xususiyatlarni yozishda quyidagi qobiliyatlarni moslashtirish kerak:
Chiziq kengligi tolerantligi: Yuqori chastotali plata ± 0,015 mm (taxminan ± 0,6 mil) dan kam yoki unga teng bo'lishi va LDI lazerining to'g'ridan-to'g'ri yozish ta'sirini talab qiladi; 10 GGts dan katta yoki unga teng stsenariylar uchun talablar qattiqroq.
Dielektrik qalinligining bir xilligi: IPC-6018C ± 10% dan yaxshiroq bardoshlikni talab qiladi va Rogers kontrplakining har bir qatlami uchun dielektrik qalinligining og'ishi ± 0,01 mm ichida nazorat qilinishi kerak.
Dk to'plamining mustahkamligi: Dk tebranishlarini oldini olish uchun taxtalarning bir xil partiyasini tanlang.
Sinov: TDR impedans sinovi (IPC-TM-650 2.5.5.7, sinovning ko'tarilish vaqti 35ps dan kam yoki unga teng) zavoddan chiqishdan oldin o'tkazilishi kerak. Yuqori darajali empedans sinov hisoboti ilova qilingan holda 100% to'liq tekshirishni talab qiladi. Asosiy RF havolalari VNA yordamida kiritish yo'qolishi/qaytarilishi yo'qolishi uchun tekshirilishi kerak.
8, kengash tanlash va chastota o'rtasidagi yozishmalar
Empedans dizaynining asosi chastotaga qarab tezda joylashishi mumkin bo'lgan to'g'ri taxtani tanlashdir:
1 GGts dan kam yoki unga teng: An'anaviy FR-4 etarli (Dk ≈ 4,2);
1-10 GHz: O'rta va yuqori chastotali platalar (RO4350B, RO4003C kabi);
10 gigagerts/millimetr to‘lqin (77 gigagertsli radar) dan katta yoki unga teng: Yuqori chastotali platalar (RO3003, RT/duroid 5880 va boshqa ultra{4}}kam yo‘qotuvchi materiallar) ishlatilishi kerak.