高周波PCB設計とは| YMS

高周波PCBとは

高周波PCBは、一般に500MHz〜2 GHzの周波数範囲を提供し、高速PCB設計、マイクロ波、無線周波数、およびモバイルアプリケーションのニーズを満たすことができます。周波数が1GHzを超える場合は、高周波と定義できます。

今日、電子部品とスイッチの複雑さは増し続けており、通常よりも速い信号の流れが必要とされています。したがって、より高い送信周波数が必要です。特殊な信号要件を電子部品や製品に統合する場合、高周波PCBには、高効率、高速、低減衰、一定の誘電率など、多くの利点があります。

高周波PCB-特殊材料

このタイプのプリント回路基板が提供する高周波を実現するには、誘電率の変化がPCBのインピーダンスに影響を与える可能性があるため、特別な材料が必要です。多くのPCB設計者は、誘電損失、信号損失、回路製造コストが低く、他の材料の中でも迅速なターンアラウンドプロトタイプアプリケーションに適しているため、Rogers誘電体材料を選択します。

高周波PCBレイアウトスキル

1.高速電子デバイスピン間のリードが曲がりが少ないほど良い

高周波回路配線のリード線は、撚り線が必要な実線であることが好ましく、45度の線または円弧で折りたたむことができます。この要件は、低周波回路での銅箔の定着強度を向上させるためにのみ使用され、高周波回路では、内容が満たされます。 1つの要件は、高周波信号の外部伝送と相互結合を減らすことです。

2.ピン層間の高周波回路装置を可能な限り交互に少なくする

いわゆる「リードの層間の交互が少ない方が良い」とは、コンポーネント接続プロセスで使用されるビアが少ないほど良いことを意味します。ビアは約0.5pFの分布容量をもたらす可能性があり、ビアの数を減らすと速度が大幅に向上し、データエラーの可能性を減らすことができます。

3.高周波回路デバイスのピン間のリード線は可能な限り短くします

信号の放射強度は、信号線のトレースの長さに比例します。高周波信号リードが長いほど、それに近いコンポーネントへの結合が容易になるため、信号、水晶、DDRデータなどのクロック、LVDSライン、USBライン、HDMIラインなどの高周波信号ラインの場合できるだけ短くする必要があります。

4.信号線と短距離平行線によって発生する「クロストーク」に注意してください

高速PCB設計の大きな3つの問題

高速PCB設計に取り組む場合、信号をポイントAからポイントBに相互作用させる過程で遭遇する問題がたくさんあります。しかし、それらすべての中で、注意すべき上位3つの懸念事項は次のとおりです。

タイミング。言い換えると、PCBレイアウト上のすべての信号は、他の信号との関係で適切な時間に到着していますか？ボードレイアウト上のすべての高速信号はクロックによって制御されており、タイミングがずれていると、破損したデータを受信する可能性があります。

威厳。言い換えれば、あなたの信号は、最終目的地に到着したときに、本来あるべきように見えますか？そうでない場合は、信号がその整合性を損なう途中で何らかの干渉に遭遇した可能性が高いことを意味します。

ノイズ。言い換えれば、あなたの信号は、送信機から受信機への旅の途中で何らかの干渉に遭遇しましたか？すべてのPCBはある種のノイズを放出しますが、ノイズが多すぎると、データが破損する可能性が高くなります。

さて、良いニュースは、高速PCB設計で遭遇する可能性のあるこれらのビッグスリーの問題はすべて、これらのビッグスリーソリューションによって修正できるということです。

インピーダンス。送信機と受信機の間に適切なインピーダンスがあると、信号の品質と完全性に直接影響します。これは、信号がノイズにどの程度敏感であるかも影響します。

マッチング。 2つの結合されたトレースの長さを一致させると、トレースが同時に到着し、クロックレートと同期することが保証されます。マッチングは、DDR、SATA、PCI Express、HDMI、およびUSBアプリケーションを検討するための重要なソリューションです。

間隔。トレースが互いに近いほど、ノイズやその他の形式の信号干渉の影響を受けやすくなります。トレースを必要以上に近づけないことで、ボード上のノイズの量を減らすことができます。

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