Tần số cao
Lắp ráp

PCB tần số cao là gì?

Bo mạch in tần số cao (PCB) đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng tiên tiến, đặc biệt là trong các mạch truyền thông PCB tần số cao, nơi tín hiệu hoạt động ở tần số trên 1 GHz. Các PCB này có các yêu cầu và thông số cụ thể phải được cân nhắc cẩn thận trong quá trình thiết kế để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong các hệ thống truyền thông. Sau đây là một số khía cạnh chính cần lưu ý khi thiết kế PCB tần số cao:

Các thông số cần xem xét để thiết kế PCB tần số cao:

Dải tần số

PCB tần số cao thường hoạt động trên 1 GHz, với các ứng dụng trong hệ thống radar, thiết bị quân sự, hàng không vũ trụ, viễn thông và hệ thống kỹ thuật số tốc độ cao.

Hằng số điện môi của vật liệu PCB ảnh hưởng đến tốc độ truyền tín hiệu. Giá trị Dk thấp hơn được ưu tiên cho các ứng dụng tần số cao để giảm thiểu méo tín hiệu và đảm bảo truyền tín hiệu chính xác.

Df biểu thị sự mất năng lượng tín hiệu khi nó truyền qua vật liệu PCB. Giá trị Df thấp hơn là điều mong muốn đối với PCB tần số cao để giảm sự suy giảm tín hiệu và duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu.

CTE rất quan trọng đối với PCB tần số cao vì nó tác động đến độ ổn định của kích thước bo mạch dưới sự thay đổi nhiệt độ. Vật liệu có CTE thấp giúp ngăn ngừa các vấn đề như cong vênh hoặc bong tróc.

Thiết kế PCB tần số cao phải giảm thiểu phản xạ tín hiệu, nhiễu xuyên âm và nhiễu điện từ (EMI) để duy trì chất lượng và độ tin cậy của tín hiệu.

Những cân nhắc về thiết kế cho PCB tần số cao:

Thiết kế xếp chồng

Tối ưu hóa việc xếp chồng lớp để đạt được trở kháng được kiểm soát và giảm thiểu hiện tượng méo tín hiệu. Hãy cân nhắc sử dụng nhiều mặt đất và nguồn điện để có tính toàn vẹn tín hiệu tốt hơn.

Định tuyến và bố trí

Giữ dấu vết tín hiệu ngắn và trực tiếp để giảm mất tín hiệu và nhiễu. Sử dụng các cặp vi sai cho tín hiệu tốc độ cao và duy trì khoảng cách thích hợp giữa các dấu vết.

đất

Triển khai một mặt đất vững chắc để cung cấp đường trở về có trở kháng thấp cho tín hiệu và giảm nhiễu điện từ.

Vị trí thành phần

Đặt các thành phần quan trọng một cách chiến lược để giảm thiểu độ dài đường dẫn tín hiệu và giảm hiệu ứng ký sinh.

Lựa chọn vật liệu:

Tập đoàn Rogers

Rogers là nhà sản xuất vật liệu mạch in hàng đầu cho các ứng dụng tần số cao trong ngành hàng không vũ trụ, quốc phòng, radar ô tô và truyền thông không dây. Các loại tấm vi sóng phổ biến của Rogers bao gồm:

  • RO3003TM – Chất nền PTFE chứa đầy sợi thủy tinh có Dk và Df thấp
  • RO4350BTM – Tấm laminate phủ gốm, gia cố bằng thủy tinh có hằng số điện môi cao
  • RT/duroid® 6002– Vật liệu PTFE phủ gốm có dung sai chặt chẽ Dk và Df
  • RO4835TM – Tấm ép bằng sợi thủy tinh chứa đầy sợi thủy tinh
  • TMM® 10i – Vật liệu PTFE được gia cố bằng thủy tinh dệt, chứa đầy gốm
chiến thuật

Taconic sản xuất nhiều loại tấm RF bao gồm:

  • TLY-5TM – Tấm nhiệt rắn tổn thất thấp cho mạch analog

  • TLC-30TM – Composite PTFE sợi thủy tinh Dk thấp
  • RF-35TM – Vật liệu PTFE phủ gốm cho các ứng dụng băng thông rộng
  • RF-60TM – Tấm fluoropolymer chứa đầy màng gốm mỏng
  • TacPreg® – Prereg nhiệt rắn tổn thất thấp có sẵn ở nhiều Dk khác nhau
Đảo

Isola cung cấp các loại tấm phủ đồng hiệu suất cao bao gồm các vật liệu RF:

  • IS680– Tấm laminate gia cố bằng sợi thủy tinh Dk thấp

  • FR408HR– FR-4 hiệu suất cao với khả năng chịu điện môi chặt chẽ
  • P96 – Vật liệu FR4 có độ tin cậy nhiệt cao
  • Getek® – Chất nền fluoropolymer được gia cố bằng sợi thủy tinh
  • ISOLA Astra MT77– Vật liệu tổng hợp cho các ứng dụng băng thông rộng
Arlon

Arlon chuyên về các tấm cán mỏng hiệu suất cao cho các ứng dụng quản lý nhiệt và vi sóng:

  • CLTE-XT– Tấm gốm gốm hydrocarbon gia cố bằng thủy tinh Dk thấp
  • CLTE-AT– Vật liệu composite PTFE gia cố bằng thủy tinh
  • 55NT– Chất nền vi sóng nhiệt rắn, không chứa PTFE
  • 25N – Tấm laminate gia cố bằng kính dệt tiết kiệm
Công viên điện hóa

Park Electrochemical cung cấp màng mỏng Nelsonic™ RF/vi sóng bao gồm:

  • N9000-13EP – Chất nền gia cố bằng sợi thủy tinh có độ bền chặt
  • N9000-13SI – Vật liệu composite PTFE gốm sứ
  • N9120-4 – Tấm ép tần số cao được gia cố bằng nhựa nhiệt dẻo PPS