PCB perdavimo linija: viskas, ką reikia žinoti 2022 m

Įvadas

Kalbant apie aukštojo dažnio ir didelės spartos programos, pvz mikrobangų krosnelė plokštės, jai paprastai reikia nepertraukiamo ryšio; taigi, vyksta PCB perdavimo linija.

Viena iš priežasčių, kodėl tam reikalingos kokybiškos PCB perdavimo linijos, yra ta, kad pėdsakai tampa proporcingi jų bangos ilgiui; vadinasi, būtinas veiksmingas ryšys.

Vietoj to yra įvairių perdavimo linijų, kurias gali pasirinkti daugelis dizainerių ir inžinierių. Viena iš žinomiausių yra juostelių ir mikrojuostelių linijos. Tačiau, be jų, yra ir kitų parinkčių, atsižvelgiant į operacijos specifikacijas.

Todėl, kaip šios srities ekspertai, norėtume išsamiai pažvelgti į PCB perdavimo liniją. Kartu su juo pateikiamas įvairių perdavimo linijų tipų sąrašas, jų reikšmė, charakteristikos, medžiagos ir patarimai, kaip pasiekti nepriekaištingą sujungimą.

Įvadas

Įvadas į PCB perdavimo linijas

Kas yra PCB perdavimo linija?

Paprasčiau tariant, PCB perdavimo linija yra sujungimo būdas, kuriuo siekiama perduoti signalus iš siųstuvo į imtuvo modulį. Kompozicijos požiūriu jis turi du laidininkus; vienas skirtas signalo sekimui, o kitas – grįžimo keliui, kuris vadinamas įžeminimo plokšte. Tarp šių laidininkų yra dielektrinis komponentas, paprastai sudarytas iš stiklo pluošto, Prepregas, Polimidas, ir Coverlay.

Reikia atsiminti, kad jo elgsena skiriasi nuo įprastų elektros perdavimo linijų. Be to, visa įvesties ir išvesties sistema keliauja per šią liniją. Todėl norėtume pateikti išsamesnį jo proceso paaiškinimą.

  • Kalbant apie įvesties-išvesties sąsają su vieno galo klasifikacija, norint perduoti duomenis visoje plokštėje, būtinas šaltinio sluoksnis ir sekimo signalas.
  • Kalbant apie įvesties-išvesties sąsają, kuri laikoma diferencine, perdavimo linija gali būti sukurta sujungiant du pėdsakus ir šaltinio sluoksnį.

Apskritai negalima pamiršti perdavimo linijos kokybės ir našumo, nes jei jos nepaisoma, gali kilti keletas problemų, įskaitant skersinį pokalbį, elektromagnetinį triukšmą ir kitas problemas, kurios gali pakenkti signalo veikimui ir sukelti gedimų.

Kas yra PCB perdavimo linija?

Kas yra PCB perdavimo linija?

Skirtingi perdavimo linijų tipai

Žemiau yra trys (3) PCB perdavimo linijų klasifikacijos:

Išsamus skirtingų PCB perdavimo linijų paaiškinimas

Mikrojuostelė

Vienas iš populiariausių PCB perdavimo linijų tipų yra Microstrip. Iš esmės jį sudaro vienas nuoseklus pėdsakas atokiausiame lentos paviršiuje. Dabar, kalbant apie jo dielektrikus, jis integruoja vieną į plokštumą, kad atskirtų laidininkus per iš anksto nustatytą ilgį ir dydį. Be to, jo grįžtamasis kelias ir signalo pėdsakas eina lygiagrečiai.

Mikrojuostelė

Mikrojuostelė

Stripline

Kitas pripažintas PCB perdavimo linijos tipas yra Stripline. Jis turi lygiagretų tarpsluoksnį išilgai bet kurio paviršiaus ir integruotą signalo kelią visoje plokštėje. Kadangi yra dvi išorinio paviršiaus plokštumos, du grįžimo keliai taip pat eina lygiagrečiomis sankryžomis.

Stripline

Stripline

Koplanaras

Galiausiai Coplanar PCB perdavimo linijoje yra atskaitos sluoksniai ant išorinių pėdsakų signalo paviršių. Taigi jo bangolaidžio struktūroje yra dielektrinis sluoksnis ir dar trys (3) laidininkai.

Paprastai tiek juostelės, tiek mikrojuostos gali būti klasifikuojamos kaip vienaplanės, tačiau turinčios specifinę savybę. Tai apima koplanarinį bangolaidį ir bangolaidį su nuoroda. Be to, yra kabelis, vadinamas Koaksialinis ne šalia grandinių plokščių; tačiau jis vis tiek patenka į koplanarinę kategoriją. Jis gali būti tinkamas operacijoms, vykdomoms per aukšto dažnio, įskaitant garso sistemas.

Koplanaras

Koplanaras

Perdavimo linijų reikšmė grandinių plokštėse

Iš esmės PCB perdavimo linijos yra būtinos kiekvienoje plokštėje, nes jos apsaugo nuo įvairių problemų, įskaitant signalo praradimą, nuosekliojo ryšio problemas ir išlaidų problemas. Todėl jie yra labai naudingi naudojant aukšto dažnio programas, nes yra linkę į signalų sutrikimus ir dielektrinius gedimus. Taigi, jos perdavimo linija turėtų būti nuodugniai apgalvota ir suprojektuota taip, kad būtų išvengta galimų problemų. Tačiau dėl šiuolaikinių sudėtingų technologijų tai nebėra grėsmė pramonei, nes laikui bėgant buvo labai patobulinta jos gamyba, prototipų kūrimas ir dažnio galimybės. Kaip šios srities ekspertas, surinkome gaires, kaip nepriekaištingai sujungti laidus plokštėje. Toliau pateikiamos kelios pastabos, į kurias reikia atsižvelgti:

  • Pirma, svarbu naudoti tik aukščiausios kokybės dielektrikus, nes tai gali žymiai pagerinti kabelio veikimą. Be to, gali būti naudinga pasitelkti gamintoją, kuris naudoja pažangias technologijas, gamindamas perdavimo liniją. Be kokybiško veikimo, tai leidžia technikai greitai juos pataisyti ir prižiūrėti.
  • Antra, jis turėtų būti griežtai suprojektuotas, kad būtų išvengta spragų. Tokiu būdu jis neturėtų įtakos jo funkcionalumui.
  • Trečia, jo laidumas, talpa ir kt. taip pat turėtų būti atidžiai apsvarstyti, nes jie lems perdavimo linijos veikimą ir elgesį.
  • Ketvirta, jei programai reikia trifazių jungčių, taip pat reikia naudoti tris laidininkus. Tokiais atvejais galima naudoti standartinius bendraašius kabelius.
  • Penkta, žinoma, kad perdavimo linija sujungia daugiau nei du prievadus arba jiems lygi, nes ją sudaro maitinimo šaltinis ir imtuvas. Dėl to perdavimo linija turi turėti bent du laidininkus, kad veiktų efektyviai.

PCB perdavimo linijos charakteristikos

Iš esmės PCB perdavimo linija turi dvi pagrindines charakteristikas: sklidimo delsą ilgio vienetui ir varžos valdymą. Yra daugybė priežasčių, dėl kurių atsiranda skersinis pokalbis, elektromagnetinis triukšmas ir signalo atspindys; tačiau jo galima išvengti šiais būdais.

  • Pirma, visoje elektros linijoje moduliuokite pasipriešinimą.
  • Antra, pakoregavus varžos dydį, jos veikimas ir linija turėtų būti nutraukti.

Todėl šių dalykų nereikėtų pamiršti, nes jie gali labai paveikti bendrą signalo kokybę ir jo veikimą plokštėje. Be to, prieš pasirenkant perdavimo liniją, reikia atsižvelgti į jo talpos, laidumo, induktyvumo ir varžos vertes.

PCB perdavimo linijos charakteristikos

PCB perdavimo linijos charakteristikos

Patarimai, kaip efektyviai sujungti perdavimo linijas

Kad būtų pasiektas efektyvus sujungimas, projektuotojas turi atsižvelgti į varžą; jis turėtų būti sulygiuotas su jai skirtu sekimo linijos pločiu. Jei jis nesutampa, gali kilti tam tikrų problemų, viena iš jų yra signalo atspindžiai sistemos viduje, galintys labai prisidėti prie proceso nutraukimo. Dėl to labai svarbu efektyviai apskaičiuoti linijos savybes; pagal gaires jis turi atitikti tikslias vertes. Tokiu būdu perdavimo linija nekels susirūpinimo dėl plokštės veikimo. Todėl pateikėme keletą dalykų, į kuriuos reikia atsižvelgti, kad išvengtume problemų. Štai keletas iš jų:

  • Rekomenduojame vengti trasos atsekti žemės sluoksnyje, jei yra įtrūkimų ir įtrūkimų, nes tai gali sugadinti seką.
  • Idealiu atveju perdavimo linija turėtų turėti tik vieną sluoksnį.
  • Galiausiai niekada nenutraukite perdavimo jo priėmimo momentu; vietoj to apima kelis impulsus.

Kada sujungimas laikomas perdavimo linija?

Paprasčiau tariant, linijos iškvietimo prievadas ir signalo sklidimas nutrūks nuo šaltinio, jei perdavimo sparta nukris iki maždaug 50 megahercų. Be to, palyginti su analoginio signalo bangos ilgiu, esančiu ketvirtadalyje, jis turės mažiau nei dešimt procentų. Apskaičiuojant arba analizuojant signalo greitį esant mažam scenarijui, siūlome naudoti techniką, vadinamą įprastine tinklo analize, net neatsižvelgiant į perdavimo atspindžius.

Tačiau ji turi savo išimčių; Šis metodas negali būti naudojamas didelės spartos ir aukšto dažnio signaluose, nes nepaisyti sklidimo laiko tokiais atvejais neįmanoma. Dėl to būtinas analizės metodas, kuris yra specialiai sukurtas perdavimo linijoms.

Kada sujungimas laikomas perdavimo linija?

Kada sujungimas laikomas perdavimo linija?

Medžiagos, naudojamos PCB perdavimo linijose

Šiame skyriuje nusprendėme palyginti oro perdavimą ir įprastus dielektrinius komponentus, kad nustatytų sklidimo ir duomenų signalų vėlavimą. Taigi toliau dalinsimės rezultato dalimis:

 

Medžiaga

 

Er

 

ErEŽF

V

(Mikrojuostelė)

V

(juostinė linija)

Tpd

(Mikrojuostelė)

Tpd

(juostinė linija)

Oras/Vakuumas

1 1 11.8 in/ns 11.8 in/ns 85 ps/in

Isola 370HR

4.0 2.92 6.9 in/ns 5.9 in/ns 145 ps/in

170 ps/in

Isola I-SPEED

3.64 2.69 7.2 in/ns 6.18 in/ns 139 ps/in

162 ps/in

Isola I-META

3.45 2.57 7.36 in/ns 6.35 in/ns 136 ps/in

158 ps/in

Isola Astra MT77

3.0 2.28 7.8 in/ns 6.8 in/ns 128 ps/in

147 ps/in

Rogersas 3003

3.0 2.28 7.8 in/ns 6.8 in/ns 128 ps/in

147 ps/in

Tachyon 100G 3.0 2.28 7.8 in/ns 6.8 in/ns 128 ps/in

147 ps/in

Rogers 4000 serija 3.55 į 3.66 2.63 į 2.7 ~ 7.2 in/ns ~ 6.2 in/ns ~139 ps/in

~ 161 ps/in

Išvada

Apibendrinant galima pasakyti, kad be klaidų PCB perdavimo linijos gali žymiai pagerinti bendrą duomenų ir signalo perdavimo našumą. Be to, tai gali žymiai sumažinti galimų problemų, susijusių su perdavimu, skaičių.

Mes, PCBTok, tikrai siekia padėti skaitytojams geriau suprasti PCB perdavimo linijas ir padėti jiems pasirinkti tinkamą klasifikaciją jų pritaikymui.

Mūsų, kaip pramonės ekspertų, rekomendacija yra pasirinkti tokį gamintoją kaip PCBTok, kuris ilgą laiką sėkmingai veržiasi į rinką. Galime užtikrinti savo klientus, kad mūsų perdavimo linijos bus gaminamos naudojant pažangias technologijas ir surenkamos naudojant sudėtingus žaliavų išteklius.

Nedvejodami teiraukitės pas mus; labai džiaugiamės galėdami su šimtu procentų patenkinti visus mūsų klientų rūpesčius.

Nedelsdami paimkite savo PCB perdavimo liniją su PCBTok!

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų