射频和微波PCB设计指南

..如今，如今，RF/PCB广泛应用于众多手持无线设备和商业行业，包括医疗，通信等。由于RF〔射频〕微波电路是分布参数电路，往往会产生趋肤效应和耦合效应，干扰和在实际印刷电路板〔PCB〕设计中难以掌握电路中的辐射。常见的问题包括数字电路和模拟电路之间的穿插干扰，功率引起的噪声干扰以及荒唐布局引起的类似干扰问题。因此，如何平衡PCB设计的优缺点并尝试缩小干扰是RF/微波PCB设计的一个重要方面。陷阱供给解决方案。本文将介绍和争论有关RF/PCB的具体PCB设计指南。如何确定基材？如何确定基材？作为电路设计的早期阶段，PCB作为电路设计的早期阶段，PCB基板材料选择在RFPCB确基板材料有助于最终产品的卓越性能和高牢靠性PCB设计全都的基板材料时，必需集中一些方面，如相对介电常数，损耗角正切，厚度，环境等。以下内容将具体说明其重要性，并将显示抱负的选择方法。相对介电常数相对介电常数是指介电常数和真空介电常数之间的比率。用于相对介电常数是指介电常数和真空介电常数之间的比率。用于RFPCB设计的基板材要求极低的相对介电常数以产生具有可承受的线宽和阻抗容差的高阻抗电路。相对介电常数。而且，由基板材料制造商供给的相对介电常数偏差必需足够低，以使电性能在公差范围内。而且，由基板材料制造商供给的相对介电常数偏差必需足够低，以使电性能在公差范围内。损失正切损失正切损耗可以通过施加可以削减导体损耗的较短线来抵消而不是在给定频率下每单位线长度的一般损耗。在肯定的频率范围内，基板材料损耗必需足够低，以满足输入在肯定的频率范围内，基板材料损耗必需足够低，以满足输入输出功率要求，同时防止散热问题。此外，一些电路元件〔例如滤波器〕的功率响应必需保持锐利的频率滚降特性，以便满足电性能要求。固然，介电损耗会影响这种频率特性。厚度厚度基板材料厚度与以下设计元素相关联：基板材料厚度与以下设计元素相关联：a薄基板材料上的高阻抗迹线在制造时可能需要极低的走线宽度。湾机械性能。在无支撑的薄基板材料上构造的电路可能弯曲，弯曲或扭曲，这不会发生在刚性和热固性材料上。C。尺寸稳定性薄基板材料也会给制造商带来挫折或导致本钱增加。d。本钱。通常，每单位面积厚的基底材料比每单位面积薄的基底材料更昂贵。即全都性。对于需要弯曲成简洁弯曲外形〔例如圆柱形或锥形〕的电路板，薄板能够弯曲到较低的曲率半径，而基板材料或铜箔不会被破坏。F。介电击穿。对于平行板，薄介电材料具有比厚材料成比例更高的介电击穿电压。G。动力处理力量。高频电路板的功率处理力量通过增加基板材料厚度可以减轻两个方面的限制。一方面，高功率可以通过加热局部消散。另一方面，顶峰值功率水平可以导致电晕开头发电并缩短基板材料的寿命。环境环境印刷电路板制造和操作环境限制了基板材料的选择。应考虑的主要材料性能包括：印刷电路板制造和操作环境限制了基板材料的选择。应考虑的主要材料性能包括：a“峰值〞或“连续〞。可能正常工作，因此应承受“连续〞温度来估算性能。电路板机械性能发生永久性损坏应在“间歇〞极限温度范围内检查。湾耐湿性和化学性料的耐化学性和耐溶剂性相容。C。抗辐射性能。当RFPCB应用于空间或核应用时，基板材料将患病大量电离辐射。的有效运行寿命与之进展比较。关于基材的其他设计规那么关于基材的其他设计规那么a。铜线圈的附着力必需足够高，以承受应用和制造环境，以免造成永久性损坏。相对介电常数随温度变化，这可能会影响工作温度范围内的电性能。C。外表贴装器件〔SMD〕和镀通孔〔PTH〕的牢靠性也与CTE相关。d。基板材料的导热性将影响设计，考虑热治理问题。在打算外壳和安装时，应提前考虑电路板翘曲。F。机械性能可能会影响装配和安装设计。G。基板材料的比重打算了电路板的重量。H。在极限环境温度和高功率元件设计以及回流焊接或其他高温制造的应用过程中，必需认真考虑热膨胀系数〔CTE〕。电阻率可能是与电性能相关的元件如何处理电气特性？如何处理电气特性？关键的高频电气特性包含特征阻抗〔Z关键的高频电气特性包含特征阻抗〔Z0〕，衰减系数〔〕和信号传输速度〔v〕。特征阻抗和信号传输速度由有效相对介电常数确定，而信号损耗由衰减系数打算。a双极脉冲或槽，带状线和微带线在微波电路设计中应用最广泛，并且通常依靠于软基材料。数和特征阻抗可以以频率牢靠性为特征。更高阶模式，需要应用具有给定特性阻抗的更薄衬底材料。带状线带状线行。以下图显示了从IPC-2252摘录的截面图中的典型带状线。Y的价值迎合了公式：Y的价值迎合了公式：带状线的特征阻抗公式分为两个方面：窄信号线和宽信号线。带状线的特征阻抗公式分为两个方面：窄信号线和宽信号线。一个。窄信号线一个。窄信号线ZZ0表示特征阻抗〔欧姆〕;b指地面之间的距离〔m〕;w指信号线宽〔m〕。在该式中，t是指铜的厚度〔在该式中，t是指铜的厚度〔μm〕。在此公式中，在此公式中，Cf指的是边缘电容并符合以下公式：不对称带状线不对称带状线一的范围内，那么假设信号线位于中心的位置引起的偏差将格外小。耦合，垂直穿插信号线的构造不起作用。微带线微带线微带线也是一种传输线构造，包括与信号线平行的信号线和地。微带线也是一种传输线构造，包括与信号线平行的信号线和地。微带的特征阻抗公式基于仅包含一个电介质的微带的简洁模型，该电介质是没有厚度的导微带的特征阻抗公式基于仅包含一个电介质的微带的简洁模型，该电介质是没有厚度的导78中，Z之后的其次个“0〞和“1〞表示零导体厚度和一种电介质。因此，该模0.01ü1。当的值ü10000.03％更好。如何安排其他重要方面？如何安排其他重要方面？机加工特征一个。尺寸和公差机加工特征一个。尺寸和公差简洁标记的真实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简洁标记的真实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过程中安排前导偏差。位置公差力量主要取决于材料类型，厚度和部件的整体尺寸。真实位置直径为位置公差力量主要取决于材料类型，厚度和部件的整体尺寸。真实位置直径为0.254mm〔0.01英寸〕是最常见和最简洁获得的。当要求公差要求高于0.152mm〔0.006英寸〕时，误差和位置误差之间进展平衡以增加可制造性。当依据其最小直径制造通孔时当依据其最小直径制造通孔时通过较大且可承受的直径制造的通孔通常以较低的精度定位置公差中添加额外公差，可以生成检查公差。当应用最小材料条件时，依据最大直径确定公差。当应用最小材料条件时，依据最大直径确定公差。“无论特征尺寸如何〞是指在没有额外公差的状况下应用标记公差，并且依据可承受的不同制造性来确定特征尺寸公差。袋和其他XY轴的位置的特征。5：13.3mm〔0.13英寸〕时，说0.66mm〔0.026英寸〕。一般而言，约一般而言，约3的纵横比更简洁制造，而5更难以制造，10格外困难，有时甚至不能制造。倾向于更难以制造。当钻孔直径小于0.33毫米〔0.013英寸〕时，裂开的钻头和粗糙度将是一个实际问题。而且，高纵横比的孔难以清洁，活化和金属化。由于溶液的分散性，金属化在孔内不均匀地分布。见的是0.13-0.25mm〔0.005-0.01英寸〕的公差带。一般而言，随着孔径直径公差的减小，410.10mm〔0.04英寸〕或更多。通孔。当孔被认为是铅组件时，应考虑孔尺寸的双边公差。当电镀锡当电镀锡流淌和尺寸。模块化限制后的镀通孔不能被金属局部或全部封闭。金属化金属化一个。镀层边缘设计一个。镀层边缘设计在多层在多层PCB中，镀层边缘是一种可承受的技术，以削减模式抑制镀通孔。电镀边缘设计应包含三到四个6.4毫米〔0.25英寸〕宽的连接器，负责连接整个电路板上的标签。结果，可以制造很多标签作为整个板形式。镀层边缘必需与顶层或底层的至少以制造很多标签作为整个板形式。镀层边缘必需与顶层或底层的至少1.3mm〔0.050英寸〕的宽度重叠，以便更强的机械粘合。金属化厚度应至少为0.025mm〔0.001英寸〕。整个电路板或图形上镀上必要的铜厚度。接。相反，当迹线宽度间距公差要求高严格性时，图像电镀只能被视为最正确选择，由于需要被蚀刻掉的铜箔通过具有一样厚度水平的基板材料聚拢在一起。电镀铜的机械性能打算了镀通孔的抗热冲击性和耐热循环性电镀铜的机械性能打算了镀通孔的抗热冲击性和耐热循环性焊接组件和环境温度循环的过程中环境温度引起的疲乏失效。当涉及高牢靠性时，建议由PCB制造商应用酸性镀铜系统，因202.76×108Pa的拉伸强度。0.0025mm〔0.0010.0025毫米〔0.0010.004-0.0050.0015-0.002假设不承受图像电镀焊接技术，电镀厚度将超过0.05毫米〔0.002英寸〕，引起有关腐蚀精度的问题。件上金属的厚度均匀性水平由镀覆区域中掩盖的金属的百分比确定0.013mm0.0050.005mm〔0.0002英寸〕或更低，可制造性将降低。或介电公差的总和。铜箔的厚度由每单位面积的铜重量打算。RARA铜箔的厚度公差低于电解铜箔。因此，铜箔厚度会发生一些微小的变化，但仍旧可以满足要求。已经觉察，在0.5至10.005mm0.0002英寸〕。切下。内部样品为组件厚度供给了最正确指标。假设不使用内部样品，可以将样品添加到侧面区域，或者可以应用组件进展破坏性测试。蚀刻蚀刻最终的制造精度是成像和蚀刻偏差的总和。最终的制造精度是成像和蚀刻偏差的总和。裂纹比成像和蚀刻的线条更难裂纹比成像和蚀刻的线条更难0.10mm〔0.004英寸