Prenos signálu na RF doske: Fyzický svet od MHz po GHz
Frekvenčný rozsah rádiových (RF) signálov je zvyčajne definovaný ako 300 kHz ~ 300 GHz. V tomto širokom frekvenčnom pásme režim prenosu a charakteristiky signálov na doskách plošných spojov prejdú zásadnými zmenami so zvyšujúcou sa frekvenciou. Nižšie rozoberieme tento problém z niekoľkých základných dimenzií.
1, Dva základné režimy prenosu na RF doske
RF signály na doskách s plošnými spojmi nemajú len jedno „smerovanie“, ale možno ich rozdeliť hlavne do dvoch kategórií na základe rôznych metód prepojenia energie:
1. Vysielanie - chôdzou po drôte
Energia je obmedzená v štruktúre prenosového vedenia a šíri sa pozdĺž média medzi vodičom a referenčnou rovinou. Toto je hlavný spôsob prenosu signálu na RF doske a na ňom závisí prepojenie medzi čipmi a medzi čipmi a anténami.
Podstata: Smerovanie signálu a referenčná základná rovina spolu tvoria vlnovodný systém pre elektromagnetické vlny.
Použiteľné scenáre: Prepojenie na úrovni dosky, prispôsobená sieť, filtračný obvod
Kľúčová požiadavka: Riadenie charakteristickej impedancie (zvyčajne 50 Ω jednostranný/100 Ω rozdiel).
2. Vyžarovaný prenos - pohybujúci sa smerom k vesmíru
Keď je dĺžka prenosového vedenia porovnateľná s vlnovou dĺžkou signálu, elektromagnetická energia sa uvoľní z obmedzení vodiča a vyžaruje sa do priestoru vo forme elektromagnetických vĺn.
Esencia: Meniace sa elektrické a magnetické polia sa navzájom vzrušujú a samo podporujú šírenie v priestore.
Použiteľné scenáre: anténny prenos/príjem, bezdrôtová komunikácia
Pri návrhu na úrovni dosky je zvyčajne potrebné potlačiť žiarenie (požiadavky EMC) a ako zdroj žiarenia je zámerne navrhnutá iba časť antény.
2, Štruktúra základnej prenosovej linky na RF doske
RF signály na doskách s plošnými spojmi sa vedú hlavne cez nasledujúce tri typy štruktúr rovinných prenosových vedení:
1. Najčastejšie používaný mikropásik -
   |
Štruktúra: Horná / spodná signálna medená fólia + spodný dielektrický substrát + spodná uzemňovacia rovina
Režim prenosu: Režim kvázi TEM (kvôli asymetrickému rozloženiu poľa so vzduchom nad a stredom pod)
Výhody: Jednoduchá štruktúra, ľahká integrácia a ladenie, rýchla rýchlosť šírenia signálu
Nevýhody: strata žiarenia, náchylnosť na rušenie
Použiteľný frekvenčný rozsah: široko používaný od stoviek MHz do desiatok GHz