Signaltransmission på RF-kort: Den fysiske verden fra MHz til GHz
Frekvensområdet for radiofrekvenssignaler (RF) er normalt defineret som 300kHz~300GHz. I dette brede frekvensbånd vil transmissionstilstanden og karakteristika for signaler på printplader undergå grundlæggende ændringer, efterhånden som frekvensen stiger. Nedenfor vil vi opdele dette problem fra flere kernedimensioner.
1, To grundlæggende transmissionstilstande på RF-kortet
RF-signaler på printkort har ikke kun én "routing", men kan hovedsageligt opdeles i to kategorier baseret på de forskellige energikoblingsmetoder:
1. Gennemført transmission - langs en ledning
Energi er begrænset i transmissionslinjestrukturen og forplanter sig langs mediet mellem lederen og referenceplanet. Dette er den vigtigste signaltransmissionsmetode på RF-kortet, og sammenkoblingen mellem chips og mellem chips og antenner er afhængig af den.
Essens: Signalrutingen og referencejordplanet danner tilsammen et bølgeledersystem for elektromagnetiske bølger.
Gældende scenarier: Sammenkobling på kortniveau, matchende netværk, filtreringskredsløb
Nøglekrav: Karakteristisk impedanskontrol (normalt 50 Ω single ended/100 Ω differential).
2. Udstrålet transmission - bevæger sig mod rummet
Når længden af transmissionsledningen er sammenlignelig med signalets bølgelængde, vil elektromagnetisk energi bryde fri fra lederens begrænsninger og stråle ud i rummet i form af elektromagnetiske bølger.
Essens: De skiftende elektriske og magnetiske felter ophidser hinanden og opretholder selv udbredelse i rummet.
Gældende scenarier: antennetransmission/modtagelse, trådløs kommunikation
I design på bordniveau skal stråling normalt undertrykkes (EMC-krav), og kun antennedelen er bevidst designet som en strålingskilde.
2, Core transmission linje struktur på RF bord
RF-signalerne på printpladerne ledes hovedsageligt gennem følgende tre typer plane transmissionslinjestrukturer:
1. Microstrip - den mest brugte
   |
Struktur: Top/bund signal kobberfolie + bund dielektrisk substrat + bundjordingsplan
Transmissionstilstand: Quasi TEM-tilstand (på grund af asymmetrisk feltfordeling med luft over og medium under)
Fordele: Enkel struktur, nem integration og debugging, hurtig signaludbredelse
Ulemper: strålingstab, modtagelighed for interferens
Anvendeligt frekvensområde: Udbredt fra hundredvis af MHz til snesevis af GHz