MMIC или схемы на дискретных компонентах: поиски компромисса

автор Райан ФостеР (Ryan Foster) | |   Статьи А-КОНТРАКТ

Статья переведена и подготовлена к публикации в журнале "Компоненты и технологии" (№4, 2020г.) при поддержке компании А-КОНТРАКТ.

Далее

Перспективы развития аддитивного производства электроники

автор Саймон Фрайд (Simon Fried); перевод: Сергей Шихов | |   Статьи А-КОНТРАКТ

Статья переведена и подготовлена к публикации в журнале "Технологии в электронной промышленности" (№3, 2020г.) при поддержке компании А-КОНТРАКТ.

Далее

Радиочастотные соединители для печатной платы: оптимизация посадочного места - ключ к максимальной производительности. Часть 3

автор HUBER+SUHNER Inc | |   Новости и обзоры отрасли

Чтобы максимизировать производительность соединителя для ПП, HUBER+SUHNER рекомендует оптимизировать форму посадочного места соединителя в соответствии с особенностями каждой конфигурации печатных плат и обеспечить полную пропускную способность соединителя, повышенные уровни обратных и вносимых потерь, а также отличное согласование импеданса.

Чтобы компенсировать емкостные эффекты данной структуры слоев, были выполнены некоторые шаги по оптимизации формы посадочного места D (оптимизированный):

  • Панель заземления (L2) к сигнальной площадке (L1):

Минимальный размер сигнальной площадки для обеспечения необходимой электрической стабильности и механической надежности определяется размером центрального контакта соединителя, допусками позиционирования, а также способностью к пайке. Для сегодняшних плат, которые часто используют дополнительные слои в 10 мил, не достаточно просто уменьшить размер сигнальной площадки. В этом случае заземление (L2) осуществляется под сигнальной площадкой. Оно создает немного большие потери при более низком диапазоне частот, но улучшение в верхнем диапазоне частот очень значительное. При проектировании данного заземления нужно соблюдать особую осторожность, чтобы не допустить возникновения параллельных режимов в структуре слоев. Данное решение при правильном исполнении оказывает минимальное воздействие на перекрестные помехи. 

  • Воздушный зазор между CPW дорожкой и заземлением (L1):
    большее расстояние между линией передачи и заземлением на L1 уменьшить спаривание емкостей.

Кроме того, была разработана линия компенсации (L1) для лучшего согласования импеданса и улучшения передачи сигнала с сигнальной площадки на GCPW дорожку. Обычно дорожки печатных плат проектируют с немного меньшим импедансом (обычно 46-48 Ом) для минимизации потерь, но также потому, что процесс травления во время производства печатной платы имеет тенденцию уменьшать ширину линии, что увеличивает импеданс. Это создает дополнительное несовпадение с РЧ соединителями для ПП, которые обычно проектируются с номинальным импедансом в 50 Ом. Линия компенсации обеспечивает постепенный переход импеданса, улучшая вносимые потери и минимизируя емкостный эффект.

Форма D (оптимизированный)

Рис. 8: Форма D (оптимизированный)

Оптимизация посадочного места очевидно улучшает производительность соединителя, как показано на Графиках 9-10. Полная пропускная способность соединителя 50 ГГц достигается при обратных потерях лучше 13 дБ при всех частотах. Вносимые потери остаются линейными и остаются ниже уровня 1дБ (включая 4,5 мм дорожки).

Моделирование TDR также подтверждает значительное улучшение производительности с меньшей емкостью при переходе к ПП. Согласование импеданса теперь намного ближе к идеальной цели в 50 Ом и отклоняется от нее менее, чем на 2,5 Ом, что намного лучше, чем у большинства компонентов в тестируемой установке. Это очень сильно улучшает производительность соединителя для устройств с высокой скоростью передачи данных.

В HUBER+SUHNER мы готовы предложить нашим клиентам наилучшую электрическую и механическую эффективность и производительность наших соединителей для ПП. Как показано выше, если «стандартное» посадочное место может использоваться на ранних стадиях для установки соединителя на плату и инициирования маршрутизации всех каналов, то для соединителя для печатной платы необходимо оптимизировать посадочное место. Мы предлагаем инженерные решения и услуги по созданию макета соединителя, специально разработанного для вашей конкретной конфигурации печатной платы. Кроме того, если наш клиент обладает своим ноу-хау и возможностью реализовывать 3Д электромагнитные моделирования, мы предлагаем 3Д симуляционные модели наших соединителей. Данный подход обеспечивает гибкость проектирования для наших клиентов. Если у вас есть вопросы по нашим услугам, пожалуйста, свяжитесь с нами: info.us@hubersuhner.com. Также важно отметить, что HUBER+SUHNER имеет длительный опыт работы в оптимизации посадочных мест РЧ соединителей. Наши модели настраивались и улучшались многие годы, чтобы обеспечить идеальную корреляцию с измерениями.

График 9: Смоделированные S-параметры оптимизированного посадочного места D (оптимизированный)

График 9: Смоделированные S-параметры оптимизированного посадочного места D (оптимизированный)

График 10: Моделирование TDR для оптимизированного D.

График 10: Моделирование TDR для оптимизированного D.

Заключение

Некоторые изменения в структуре печатной платы могут показаться тривиальными, но пренебрежение оптимизацией посадочного места РЧ соединителей может оказать, как показано выше, значительное влияние на электрическую эффективность и в конечном счете на общую тестовую установку. Принимая во внимание общую стоимость, ключевым моментом является оценка посадочного места соединителя, чтобы убедиться в использовании «электрически прозрачных» тестовых настроек. При создании символа для РЧ соединителя для ПП в программе проектирования схемы важно отметить, что оптимизированное посадочное место должно быть создано перед его реализацией. Только при использовании корректного посадочного места производительность может быть максимальной!

Источник: www.rfglobalnet.com

Назад