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pcb互连设计降低RF效应

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2020-03-05 11:31    浏览量:
     有迹象表明,印刷电路板的设计越来越频繁。随着数据速率的持续增长,数据传输所需的带宽也将信号频率限制推至1GHz或更高。这种高频信号技术虽然远远超过毫米波技术(30GHz),但确实涉及RF和低端微波技术。
     射频工程方法必须能够处理通常在较高频段上产生的强电磁场效应。这些电磁场可以感应相邻信号线或PCB线上的信号,从而引起令人讨厌的串扰(干扰和总噪声)并损害系统性能。回波损耗主要是由阻抗失配引起的,阻抗失配会由于噪声和干扰增加而影响信号。
     高回波损耗有两个负面影响:1.反射回信号源的信号会增加系统噪声,从而使接收机更难以区分噪声和信号;由于输入信号的形状会发生变化,因此任何反射信号都会从根本上降低信号质量。
     尽管数字系统仅处理1和0信号,并且具有很好的容错能力,但是当高速脉冲上升时产生的谐波会导致低频信号。尽管前向纠错技术可以消除某些负面影响,但系统的某些带宽用于传输冗余数据,从而导致系统性能下降。更好的解决方案是帮助射频效果而不是损害信号的完整性。建议数字系统最高频率(通常是不良数据点)处的总回波损耗为-25dB,这等效于VSWR 1.1。
     PCB设计的目标是更小,更快和更低的成本。对于RF PCB,高速信号有时会限制PCB设计的小型化。当前,解决串扰问题的主要方法是管理接地平面,布线之间的空间并降低引线电感。减少回波损耗的主要方法是进行阻抗匹配。此方法包括有效管理绝缘材料以及隔离有源信号线和接地线,特别是当信号线和接地线在状态已跳变的接地线之间的距离更大时。
     由于互连点是电路链中最薄弱的环节,因此在射频设计中,互连点的电磁特性是工程设计面临的主要问题,应检查每个互连点并解决现有问题。板系统的互连包括芯片对板,PCB板互连以及PCB与外部设备之间的信号输入/输出。
     芯片到PCB板之间的互连
     具有大量输入/输出互连点的奔腾IV和高速芯片可供选择。就芯片本身而言,它是可靠的,并且具有高达1GHz的处理速率。在最近的GHz互连研讨会上,最令人兴奋的是众所周知,处理I / O数量和频率不断增长的方法。芯片-PCB互连的最重要问题是互连密度太高,这导致PCB材料的基本结构成为限制互连密度增长的因素。提出了一种创新的解决方案,可以使用芯片内部的本地无线发送器将数据发送到附近的电路板。
     不管该方案是否有效,参与者都清楚地知道,IC设计技术在高频应用方面远远领先于PCB设计技术。

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