การส่งสัญญาณบนบอร์ด RF: โลกทางกายภาพจาก MHz ถึง GHz
ช่วงความถี่ของสัญญาณความถี่วิทยุ (RF) มักจะกำหนดไว้ที่ 300kHz~300GHz ในย่านความถี่กว้างนี้ โหมดการส่งสัญญาณและคุณลักษณะของสัญญาณบนแผงวงจรจะมีการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ด้านล่างนี้ เราจะแจกแจงปัญหานี้จากมิติหลักต่างๆ
1, สองโหมดการส่งสัญญาณพื้นฐานบนบอร์ด RF
สัญญาณ RF บนแผงวงจรไม่ได้มี "การกำหนดเส้นทาง" เพียงอันเดียว แต่ส่วนใหญ่สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามวิธีการเชื่อมต่อพลังงานที่แตกต่างกัน:
1. ดำเนินการส่งสัญญาณ - เดินไปตามสายไฟ
พลังงานถูกจำกัดอยู่ภายในโครงสร้างสายส่งและแพร่กระจายไปตามตัวกลางระหว่างตัวนำและระนาบอ้างอิง นี่เป็นวิธีการส่งสัญญาณหลักบนบอร์ด RF และการเชื่อมต่อระหว่างชิปและระหว่างชิปกับเสาอากาศจะขึ้นอยู่กับวิธีดังกล่าว
สาระสำคัญ: การกำหนดเส้นทางสัญญาณและระนาบกราวด์อ้างอิงร่วมกันก่อให้เกิดระบบท่อนำคลื่นสำหรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: การเชื่อมต่อระดับบอร์ด, เครือข่ายที่ตรงกัน, วงจรกรอง
ข้อกำหนดหลัก: การควบคุมลักษณะอิมพีแดนซ์ (ปกติคือ 50 Ω ปลายเดี่ยว/ดิฟเฟอเรนเชียล 100 Ω)
2. การแผ่รังสี - ที่กำลังเคลื่อนที่ไปสู่อวกาศ
เมื่อความยาวของสายส่งเทียบได้กับความยาวคลื่นของสัญญาณ พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจะหลุดพ้นจากข้อจำกัดของตัวนำและแผ่ออกสู่อวกาศในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
แก่นแท้: สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไปกระตุ้นกันและกันและแพร่กระจายในอวกาศอย่างยั่งยืน
สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: การส่ง/รับสัญญาณเสาอากาศ, การสื่อสารไร้สาย
ในการออกแบบระดับบอร์ด โดยปกติจะต้องระงับการแผ่รังสี (ข้อกำหนด EMC) และมีเพียงส่วนเสาอากาศเท่านั้นที่ได้รับการออกแบบโดยเจตนาให้เป็นแหล่งรังสี
2 โครงสร้างสายส่งหลักบนบอร์ด RF
สัญญาณ RF บนแผงวงจรพิมพ์ส่วนใหญ่ดำเนินการผ่านโครงสร้างสายส่งระนาบสามประเภทต่อไปนี้:
1. ไมโครสตริป - ที่ใช้บ่อยที่สุด
   |
โครงสร้าง: ฟอยล์ทองแดงสัญญาณด้านบน / ล่าง + พื้นผิวอิเล็กทริกด้านล่าง + ระนาบกราวด์ด้านล่าง
โหมดการส่ง: โหมด Quasi TEM (เนื่องจากการกระจายสนามไม่สมมาตรกับอากาศด้านบนและด้านล่างกลาง)
ข้อดี: โครงสร้างเรียบง่าย บูรณาการและแก้ไขจุดบกพร่องได้ง่าย ความเร็วในการแพร่กระจายสัญญาณรวดเร็ว
ข้อเสีย: การสูญเสียรังสี, ความไวต่อการรบกวน
ช่วงความถี่ที่ใช้งานได้: ใช้กันอย่างแพร่หลายตั้งแต่หลายร้อย MHz ถึงหลายสิบ GHz