PCB RF mengawal toleransi lebar talian dalam ± 0.5mil, dengan matlamat teras mengunci impedans ciri dengan ketat dalam senario frekuensi tinggi, mengelakkan ketidakpadanan impedans, lonjakan kehilangan, peralihan fasa dan isu lain, dan memastikan prestasi dan kebolehpercayaan pautan RF.
Kekangan tegar kawalan impedans
Galangan ciri bagi talian penghantaran teras litar RF (seperti garisan mikrojalur 50 Ω) ditentukan oleh lebar talian, ketebalan dielektrik, ketebalan kuprum dan pemalar dielektrik, dengan lebar talian merupakan salah satu pembolehubah yang paling sensitif.
Ujian kejuruteraan telah menunjukkan bahawa bagi setiap sisihan 0.025mm (kira-kira 1mil) dalam lebar talian, impedans akan terus beralih sebanyak 5-6 Ω; Jika sisihan lebar talian ialah 0.01mm (kira-kira 0.4mil), impedans akan berubah sebanyak 2-3 Ω.
Aplikasi tahap RF memerlukan toleransi impedans untuk dikawal dalam ± 3% (iaitu sisihan di bawah sasaran 50 Ω Kurang daripada atau sama dengan ± 1.5 Ω), dan toleransi lebar talian ± 0.5mil hanya cukup untuk mengehadkan turun naik impedans dalam julat selamat ini dan mengelakkan impedans melebihi standard.
Menekan pantulan isyarat dan melebihi nisbah gelombang berdiri
Malah sisihan impedans 2 Ω dalam sistem RF boleh menyebabkan pantulan isyarat yang ketara, secara langsung merosot nisbah gelombang berdiri (VSWR).
Ketidakpadanan impedans yang disebabkan oleh sisihan lebar talian boleh mencerminkan beberapa kuasa isyarat kembali ke hujung pemancar, mengurangkan kecekapan penghantaran kuasa. Dalam kes yang teruk, ia juga boleh membalikkan kerosakan penguat kuasa dan secara langsung merosakkan cip bahagian hadapan RF.
Dalam senario frekuensi tinggi seperti radar gelombang milimeter yang dipasang kenderaan 77GHz, sisihan impedans melebihi ± 8% akan memendekkan jarak pengesanan dengan ketara, dan ketepatan lebar talian ± 0.5mil adalah keperluan asas untuk memastikan prestasi pengesanan radar.
Kawal lonjakan kehilangan sisipan frekuensi tinggi
Dalam jalur frekuensi radio GHz, kesan kulit menyebabkan arus mengalir hanya dalam beberapa mikrometer permukaan konduktor, dan kesan sisihan lebar talian pada kehilangan konduktor dikuatkan secara mendadak.
Data eksperimen menunjukkan bahawa dalam jalur frekuensi 77GHz, bagi setiap sisihan 0.02mm dalam lebar talian, kehilangan konduktor secara langsung akan meningkat sebanyak 28%, memakan belanjawan pautan yang berharga dan merosot angka hingar di hujung penerima.
Ketepatan lebar talian yang tidak mencukupi juga boleh menyebabkan peningkatan kekasaran tepi penghalaan, memburukkan lagi kehilangan taburan isyarat frekuensi tinggi dan menyebabkan kehilangan sisipan pada 28GHz jauh melebihi ambang reka bentuk.
Pastikan ketekalan fasa dan prestasi litar
Pendawaian pada RF PCB bukan lagi sekadar talian penyambung mudah, tetapi sebahagian daripada komponen pasif seperti penapis, pembahagi kuasa, pengganding, dll. Sisihan lebar talian boleh secara langsung mengubah panjang elektrik talian penghantaran.
Dalam tatasusunan berperingkat dan modul RF berbilang saluran, sisihan lebar talian ± 0.5mil atau lebih boleh memperkenalkan anjakan fasa yang tidak boleh diterima, mengganggu penyegerakan fasa antara saluran dan mengakibatkan pengimbangan penudingan rasuk dan pengurangan keuntungan.
Untuk penapis jalur mikro, melebihi toleransi lebar garis akan secara langsung menukar saiz unit resonan, mengakibatkan perubahan dalam frekuensi pusat jalur laluan dan lonjakan dalam kehilangan sisipan jalur, menyimpang sepenuhnya daripada penunjuk prestasi reka bentuk simulasi.