Kontrolu gubitaka RF ploče potrebno je implementirati kroz cijeli proces odabira materijala, optimizacije dizajna, kontrole procesa i dijagnoze kvarova. Kada gubitak premaši standard, može se brzo riješiti kroz proces "lociranja osnovnog uzroka, ciljanog ispravljanja i provjere zatvorene petlje".
Izbor materijala: Smanjite gubitak temelja iz izvora
Frekvencija podudaranja supstrata: FR-4 se može koristiti ispod 1GHz; Odaberite ploče sa srednjim malim gubicima sa Df manjim ili jednakim 0,01 za 1-10GHz; U scenarijima milimetarskog talasa iznad 10GHz, PTFE ploče sa niskim Df kao što je Rogers RO4350B/5880 moraju se koristiti za zamjenu FR-4, što može smanjiti dielektrične gubitke za više od 80%.
Bakarna folija smanjuje gubitak kože: U scenarijima visoke frekvencije, specificirana je bakarna folija ultra niskog profila HVLP/VLP, a hrapavost površine Ra se kontrolira unutar 1 μm. Frekvencijski opseg milimetarskog talasa može smanjiti gubitak provodnika za više od 30%.
Odaberite rješenje s malim gubicima za površinsku obradu: napustite HASL prskanje kalajem sa visokim gubicima i prijeđite na ENIG proces taloženja zlata ili srebra kako biste izbjegli dodatne gubitke provodnika uzrokovane debelim slojevima oksida.
Optimizacija dizajna: potisnite dodatne gubitke u cijelom lancu
Kontinuirana kontrola impedanse: Striktno održavajte kontinuitet impedanse sistema od 50 Ω, s tolerancijom impedanse kontroliranom unutar ± 5% (± 3% u scenarijima milimetarskog talasa), kako biste izbjegli gubitke odraza uzrokovane promjenama širine linije i neusklađenosti kroz rupu, i osigurajte da je povratni gubitak manji ili jednak -20dB.
Optimizacija strukture dalekovoda: Prioritet treba dati korištenju trakastih vodova (ugrađenih između dva sloja uzemljenja) za ključne RF vodove, zamjenjujući reprezentativne slojeve mikrotrakastih vodova kako bi se smanjio gubitak radijacije za više od 12 dB; Površinsko ožičenje usvaja uzemljeni komplanarni talasovod (GCPW), a uzemljivači se dodaju svakih λ/10 sa obe strane da bi se suzbili površinski talasi.
Smanjenje troškova mreže uparivanja: Ako se može koristiti jednostepeno usklađivanje L-tipa, mreže visokog reda nisu potrebne, a gubitak umetanja se povećava za oko 0,3 dB za svaki dodatni stupanj LC uparivanja. Poželjni su induktori visoke Q vrijednosti (Q vrijednost ima mnogo veći utjecaj na gubitak od kondenzatora) kako bi se izbjeglo da induktori niske Q "gutaju" energiju signala.
Ekstremna optimizacija prolaznih rupa: RF putanja treba minimizirati prolazne rupe što je više moguće. Kada je potrebno, odaberite mali otvor blende od 8-12 mil i mali jastučić za lemljenje. Koristite tehnologiju zadnjeg bušenja da kontrolišete preostalu dužinu gomile unutar 0,1 mm i eliminišete gubitak radijacije.
Kontrola procesa: izbegavajte unošenje dodatnih gubitaka tokom obrade
Strogo kontrolirajte točnost kruga: usvojite vertikalni kontinuirani proces jetkanja, kontrolirajte toleranciju širine linije i udaljenosti unutar ± 0,5 mil, osigurajte da je površina poprečnog presjeka ožičenja blizu pravokutnika i izbjegnite dodatni gubitak provodnika uzrokovan nazupcima na bočnim zidovima.
Kontrola međuslojnog poravnanja: Odstupanje međuslojnog poravnanja višeslojnih ploča kontroliše se unutar ± 2 mil kako bi se osiguralo potpuno preklapanje između signalnog sloja i referentne ravni uzemljenja, izbjegavajući diskontinuitet impedancije uzrokovan pomakom referentne ravni.
Plan brze istrage i ispravljanja prevelikih gubitaka
Lokalizacija korijena zasnovana na modulu: Koristite analizator spektra i vektorski analizator mreže da podijelite lanac signala prema "nivo sistema → nivo modula → nivo komponente", i locirajte da li je gubitak koncentrisan u ploči, ožičenju, odgovarajućim mrežama ili vezama uređaja.
Ciljano i brzo ispravljanje:
Ako dielektrični gubitak premašuje standard: direktno zamijenite nisko Df visokofrekventnu ploču u odgovarajućem frekvencijskom opsegu. Gubitak FR-4 u scenarijima milimetarskog talasa može doseći 2 dB/inču, a može se smanjiti na 0,5 dB/inču zamjenom Rogers 5880.
Ako je odgovarajući mrežni gubitak prevelik: zamijenite induktor niskog Q induktorom visoke frekvencije visokog Q induktora, pojednostavite mrežu visokog reda uparivanja na topologiju niskog reda, a izmjereni gubitak umetanja može se smanjiti za više od 0,5 dB.
Ako zaostala gomila u prolaznom otvoru uzrokuje gubitak radijacije: izvršite proces stražnjeg bušenja kako biste uklonili višak stupova ili direktno prilagodite putanju glodanja da poništite prolaz kroz rupu.
Provjera zatvorene petlje: Nakon ispravljanja, VNA se koristi za mjerenje gubitka umetanja, a TDR se koristi za skeniranje kontinuiteta impedanse cijele veze kako bi se osiguralo da su sva odstupanja impedanse čvora unutar dozvoljenog raspona, izbjegavajući uvođenje novih tačaka gubitka nakon ispravljanja.