Přenos signálu na RF desce: Fyzický svět od MHz do GHz
Frekvenční rozsah vysokofrekvenčních (RF) signálů je obvykle definován jako 300 kHz~300 GHz. V tomto širokém frekvenčním pásmu podstoupí režim přenosu a charakteristiky signálů na deskách plošných spojů zásadní změny s rostoucí frekvencí. Níže tento problém rozebereme z několika základních dimenzí.
1, Dva základní přenosové režimy na RF desce
RF signály na deskách plošných spojů nemají pouze jedno „směrování“, ale lze je rozdělit především do dvou kategorií na základě různých metod energetické vazby:
1. Provedený přenos - chůzí po drátu
Energie je omezena ve struktuře přenosového vedení a šíří se podél média mezi vodičem a referenční rovinou. Toto je hlavní způsob přenosu signálu na RF desce a závisí na něm propojení mezi čipy a mezi čipy a anténami.
Essence: Směrování signálu a referenční zemní rovina společně tvoří vlnovodný systém pro elektromagnetické vlny.
Použitelné scénáře: Propojení na úrovni desky, přizpůsobovací síť, filtrační obvod
Klíčový požadavek: Regulace charakteristické impedance (obvykle 50 Ω jednostranný/100 Ω rozdíl).
2. Vyzařovaný přenos - pohybující se směrem k vesmíru
Když je délka přenosového vedení srovnatelná s vlnovou délkou signálu, elektromagnetická energie se uvolní z omezení vodiče a vyzařuje do prostoru ve formě elektromagnetických vln.
Esence: Měnící se elektrická a magnetická pole se vzájemně vzrušují a samovolně se šíří v prostoru.
Použitelné scénáře: anténní přenos/příjem, bezdrátová komunikace
Při návrhu na úrovni desky je obvykle potřeba potlačit záření (požadavky EMC) a jako zdroj záření je záměrně navržena pouze anténní část.
2, Struktura hlavní přenosové linky na RF desce
RF signály na deskách s plošnými spoji jsou vedeny především následujícími třemi typy struktur planárních přenosových linek:
1. Nejčastěji používaný mikropásek -
   |
Struktura: Horní/spodní signální měděná fólie + spodní dielektrický substrát + spodní zemnící plocha
Režim přenosu: Režim Quasi TEM (kvůli asymetrickému rozložení pole se vzduchem nahoře a médium dole)
Výhody: Jednoduchá struktura, snadná integrace a ladění, rychlá rychlost šíření signálu
Nevýhody: ztráta záření, náchylnost k rušení
Použitelný frekvenční rozsah: široce používaný od stovek MHz do desítek GHz