Радиочастотные соединители для печатной платы: оптимизация посадочного места - ключ к максимальной производительности. Часть 1
Если устройства с низкими частотами/низкой скоростью передачи данных могут простить использование общей площади для соединителей для РЧ-платы, то современная пропускная способность для поддержки скорости передачи данных в 56 Гбит/сек и выше требует оптимизировать посадочное место и занимаемую площадь, спроектированные и подходящие для конкретного проекта печатной платы для обеспечения максимальной производительности в выбранном диапазоне частот. Циклы разработки становятся короче, чтобы успевать за быстрыми появлениями инноваций на рынке (полупроводники, 5G, автомобильные…) и так соблазнительно создать символ в библиотеке разработок со стандартной компоновкой. Однако, последствия, выраженные в изменении производительности могут быть значительными, зачастую требуя нового витка проектирования, что требует времени и средств.
Режимы распространения
С точки зрения целостности сигнала переход к плате – самая слабая точка, так как электромагнитное поле (ЭМ) преобразуется из коаксиального режима (ТЕМ) в планарный режим, который зависит от линии передачи (обычно микрополосковая, полосковая или заземленная копланарная [GCPW]). Большое количество энергии должно быть должным образом преобразовано, чтобы избежать отражения и/или резонансов, которые могут значительно снизить производительность тестовой установки с точки зрения ширины полосы пропускания, обратных потерь, вносимых потерь и согласования импедансов.
Планарный режим распространения может отличаться в зависимости от маршрутизации. Например, основные режимы распространения для большинства широко используемых линий передачи следующие:
- Коаксиальный соединитель: режим TEM
В поперечном электромагнитном режиме (ТЕМ), и электрическое и магнитные поля перпендикулярны направлению распространения (рис. E-поле 1).
- Микрополосковая: почти ТЕМ режим
Электромагнитное поле распространяется в двух различных диэлектриках, подложке и воздухе, следовательно доминирующий режим называется почти-ТЕМ. Этот режим имеет также частоту среза 0-Гц и для большинства целей очень похож на режим ТЕМ, но его характерный импеданс и постоянная распространения медленно изменяются с увеличением частоты (рис. E-поле 2).
- GCPW: почти-TEM режим
При низкой частоте GCPW обычно ведет себя как микрополосковый. При высоких частотах появляются режимы слотов. (рис. E-поле 3)
- Полосковая - ТЕМ режим
Аналогичен коаксиальному режиму, так как дорожка заключена между двумя проводящими панелями. Хотя передача через сигнал должна быть тщательно оптимизирована. (рис. E-поле 4)
Форма посадочного места соединителя должна оптимизировать передачу сигнала при переходе к плате и избегать любых нежелательных отражений или резонансов, которые могут ограничить электрическую производительность.
Источник: www.rfglobalnet.com
