Понимание линий передачи печатных плат: проектирование, функции и применения

12 марта 2020 г.

Обычная линия передачи — это кабель, используемый для передачи электричества из одной точки в другую или через несколько точек, скажем, от подстанции к различным распределительным узлам в районе. Таким образом, она в основном передает электрические сигналы. По тому же принципу линия передачи печатной платы — это RF-соединение, используемое для передачи сигналов к передатчикам и приемникам на печатной плате. Она состоит из двух проводников, где один следит за сигналом, а другой — за обратный путь. RF-соединения или передатчики печатных плат ведут себя совсем иначе, чем обычные линии передачи электричества. В этой статье фокусируется на деталях линий передачи печатных плат.

Значение линий передачи в печатных платах

Линии передачи очень важны для предотвращения потерь в последовательных соединениях и последующих затрат. Это особенно верно для высокочастотных схем, поскольку вероятность диэлектрических потерь и нарушений сигналов выше в этих случаях. Поэтому формат и моделирование линии передачи должны быть тщательно изучены и окончательно определены на этапе проектирования. К счастью, благодаря технологическим достижениям в изготовлении, моделированию интегральных схем и повышению рабочих частот, стало возможным реализовывать цифровые схемные проекты в RF и микроволновых соединениях. Здесь важно учитывать определенные параметры линий передачи для точного соединения трасс на печатных платах. Вот несколько указателей, которые могут помочь в этом:

• Линия передачи — это в основном сеть из двух или более портов с концом генерации мощности и принимающим концом. Следовательно, большинство линий передачи имеют как минимум два проводника.
• В случае трехфазных линий требуется три проводника. Обычные коаксиальные кабели или трассы печатных плат могут использоваться в качестве линий передачи.
• Сопротивление, необходимое в печатной плате и её применении, нужно учитывать, потому что хорошие проводящие материалы и большая площадь поверхности на этих проводниках снижают сопротивление. Таким образом, эти два фактора обратно пропорциональны сопротивлению. Это применимо для больших длин волн и длинных цепей. К счастью, сейчас доступны лучшие варианты, где линии передачи рассматриваются не только как сопротивление и низкочастотные приложения.
• В случае коротких длин волн и малых размеров цепи линия передачи ведет себя совершенно иначе. Емкость между двумя проводниками на заданной длине и петлевая индуктивность по длине проводника в линии передачи также имеют свое влияние.
• Сопротивление и проводимость также применимы, но они являются результирующими параметрами. Это потому, что проводимость — значение, полученное на основе диэлектрических потерь между проводниками. Сопротивление — результат физических свойств материалов, используемых в проводниках, и доступной площади поверхности или физических размеров на печатной плате.
• Основываясь на всех этих характеристиках, таких как проводимость, емкость и т.д., и их влиянии на высокочастотные сигналы, определяется поведение линии передачи.
• Можно подумать, что эти линии просто передают сигналы из одной точки в другую. Хотя это и есть основная функция линий передачи, проектирование должно быть выполнено тщательно. Любые пробелы в проектировании трасс и линий передачи напрямую влияют на функциональность печатной платы.
• Использование передовых технологий изготовления — ключ к безупречному дизайну в случае высокочастотных приложений и коротких трасс, используемых в качестве линий передачи. Также критически важно использовать качественные диэлектрические материалы. Кроме того, с уменьшением компонентов и в целом размеров печатных плат с каждым днем, хорошие технологии изготовления и монтажа позволяют легко и правильно размещать компоненты на плате, и их можно разместить в небольшой площади.

Ищете производителя и сборщика печатных плат для удовлетворения требований ваших электромеханических продуктов? Если да, убедитесь, что вы сотрудничаете с надежным игроком. С присутствием на рынке более 20 лет Creative Hi-Tech удовлетворяет сложные требования к сборке печатных плат различных отраслей, таких как военная, медицинская, авиационная и промышленная электроника.

Связанные публикации:

• Что делает конформное покрытие любимцем отрасли печатных плат?
• Руководство по стандарту IPC для печатных плат