De RF-PCB regelt de lijnbreedtetolerantie binnen ± 0,5 mil, met als kerndoel het strikt vergrendelen van de karakteristieke impedantie in hoogfrequente scenario's, het vermijden van impedantie-mismatch, verliespiek, faseverschuiving en andere problemen, en het garanderen van de prestaties en betrouwbaarheid van de RF-verbinding.
Strenge beperkingen van impedantiecontrole
De karakteristieke impedantie van de kerntransmissielijn van RF-circuits (zoals 50 Ω microstriplijnen) wordt bepaald door de lijnbreedte, diëlektrische dikte, koperdikte en diëlektrische constante, waarbij lijnbreedte een van de meest gevoelige variabelen is.
Technische tests hebben aangetoond dat voor elke afwijking van 0,025 mm (ongeveer 1 mil) in de lijnbreedte de impedantie direct met 5-6 Ω verschuift; Als de lijnbreedteafwijking 0,01 mm (ongeveer 0,4 mil) bedraagt, zal de impedantie met 2-3 Ω veranderen.
Toepassingen op RF-niveau vereisen dat de impedantietolerantie binnen ± 3% wordt geregeld (dwz afwijking onder het doel van 50 Ω Minder dan of gelijk aan ± 1,5 Ω), en een lijnbreedtetolerantie van ± 0,5 mil is net genoeg om impedantiefluctuaties binnen dit veilige bereik te beperken en te voorkomen dat de impedantie de standaard overschrijdt.
Het onderdrukken van signaalreflectie en het overschrijden van de staande golfverhouding
Zelfs een impedantieafwijking van 2 Ω in RF-systemen kan aanzienlijke signaalreflectie veroorzaken, waardoor de staande golfverhouding (VSWR) direct wordt verslechterd.
Impedantie-mismatch veroorzaakt door lijnbreedteafwijkingen kan een deel van het signaalvermogen terugkaatsen naar het zendende uiteinde, waardoor de efficiëntie van de vermogensoverdracht afneemt. In ernstige gevallen kan het zelfs de eindversterker ongedaan maken en de RF-front-end-chip direct beschadigen.
In hoogfrequente scenario's zoals de 77GHz-voertuiggemonteerde millimetergolfradar, zal een impedantieafwijking van meer dan ± 8% de detectieafstand aanzienlijk verkorten, en een lijnbreedtenauwkeurigheid van ± 0,5 mil is de basisvereiste om de radardetectieprestaties te garanderen.
Beheers de piek van hoogfrequent invoegverlies
In de GHz-radiofrequentieband zorgt het skin-effect ervoor dat de stroom slechts binnen enkele micrometers van het geleideroppervlak vloeit, en wordt het effect van de lijnbreedteafwijking op het geleiderverlies scherp versterkt.
Uit experimentele gegevens blijkt dat in de 77GHz-frequentieband voor elke afwijking van 0,02 mm in de lijnbreedte het geleiderverlies direct met 28% toeneemt, wat een waardevol verbindingsbudget opslokt en het ruiscijfer aan de ontvangende kant verslechtert.
Onvoldoende nauwkeurigheid van de lijnbreedte kan ook leiden tot een toename van de ruwheid van de freesrand, waardoor het verstrooiingsverlies van hoogfrequente signalen verder wordt verergerd en het invoegverlies bij 28 GHz de ontwerpdrempel ver overschrijdt.
Zorg voor faseconsistentie en circuitprestaties
De bedrading op RF-PCB's is niet langer slechts een eenvoudige verbindingslijn, maar een onderdeel van passieve componenten zoals filters, stroomverdelers, koppelaars, enz. Afwijkingen in de lijnbreedte kunnen de elektrische lengte van de transmissielijn rechtstreeks veranderen.
In Phased Array en meerkanaals RF-modules kan een lijnbreedteafwijking van ± 0,5 mil of meer onaanvaardbare faseverschuivingen introduceren, de fasesynchronisatie tussen kanalen verstoren en resulteren in een offset van de straalrichter en een afname van de versterking.
Voor microstripfilters zal het overschrijden van de lijnbreedtetolerantie de grootte van de resonantie-eenheid direct veranderen, wat resulteert in een verschuiving in de middenfrequentie van de doorlaatband en een toename van het bandinsertieverlies, wat volledig afwijkt van de prestatie-indicatoren van het simulatieontwerp.