PCB es uno de esos componentes y dispositivos que se ha convertido en un aspecto esencial de la electrónica debido a su amplia disponibilidad y simplicidad. Entre varios tipos y formas de PCB, PCB de alta frecuencia es ampliamente utilizado debido a sus usos generales yd beneficios.

¿Qué es PCB de alta frecuencia?

Las placas de circuito impreso con altas frecuencias son muy parecidas a cualquier otra forma de PCB (placa de circuito impreso). Es compatible con comunicaciones de radiofrecuencia de microondas, que van desde quinientos megahercios hasta dos gigahercios. Como resultado de su capacidad para transportar señales a través de distancias más considerables, se utiliza en una amplia gama de dispositivos, incluidos equipos de radar, industriales, militares y médicos.

HF PCB es una forma de PCB que se emplea a menudo en aplicaciones que necesitan la transferencia de señales específicas entre dos objetos. Puede operar entre 500 MHz y 2 GHz, lo que lo convierte en una excelente opción para aplicaciones móviles, de microondas, de radiofrecuencia y otras aplicaciones de diseño de alta velocidad. El software de diseño de PCB Proteus Ares está diseñado para sistemas integrados.

Usos de PCB de alta frecuencia

Estos son algunos de los usos más comunes para una mayor profundidad de las placas de circuito impreso de alta frecuencia (PCB HF).

1. Se utiliza para hacer una variedad de equipos relacionados con el ejército.
2. Se utiliza para hacer varios instrumentos para placa de circuito impreso para equipos médicos.
3. La frecuencia Hf se utiliza en una variedad de maquinaria y equipos en el sector industrial.
4. Las comunicaciones se pueden realizar utilizando los dispositivos de radar HF creados con PCB.

Diseño de PCB para aplicaciones de alta frecuencia

Se deben incluir varias consideraciones esenciales al construir esta placa, ya que es una tarea larga y costosa. Estos criterios pueden variar por varios factores, incluyendo el volumen del producto, el presupuesto, material de PCB de alta frecuencia, el diseño del diseño y los estándares de la industria.

Puede comenzar a diseñar un PCB de alta frecuencia después de establecer estos parámetros. Estos procedimientos también se aplican al edificio.

• El primer paso es monitorear la frecuencia de la placa PCB

Para mejorar el rendimiento de los circuitos que lo utilizan, las placas de circuito impreso con frecuencias más altas suelen emplear una frecuencia de cincuenta hercios.

Si está trabajando en una placa de alta frecuencia, puede medir los diámetros de las huellas en la PCB. Si el tiempo de subida de la velocidad de conmutación de su dispositivo es más de tres veces la longitud de su rastreo de descubrimiento, es probable que su placa de operación sea una placa de circuito impreso alta.

Diseños para PCB de alta frecuencia

• Se requieren mediciones precisas del sustrato, el conductor y la impedancia.
• El material más utilizado para el sustrato es PRFE, que tiene una pérdida menor.
• Por lo tanto, se utilizan varias capas para gestionar la impedancia como resultado.
• Las microvías tienen un rango de tamaño de hasta 75 micrómetros.

Diseño de maquetación y su importancia

El paso más crítico en la producción de bienes de alta velocidad es mejorar el diseño del diseño.

Si no es un experto en diseño de diseño, querrá hablar con la persona que crea su diseño de diseño antes de entregar dinero. Tomar unos simples pasos desde el principio le ahorrará mucho esfuerzo en el futuro si necesita rehacer el diseño del diseño.

Asegúrese de que el diseñador de diseño tenga toda la información que necesita para integrar sus sugerencias de inmediato.

Cuando busque un diseñador de diseño, debe tener toda la información que necesita a mano, incluida la siguiente:

• Boceto de diseño
• Número de capas
• Capas de señal
• Espesor del tablero
• Ubicación de los componentes críticos
• Ubicación de las piezas de derivación
• La naturaleza de las huellas esenciales.

Materiales para una placa de circuito impreso de alta frecuencia

Hay especificas material de PCB de alta frecuencia Requisitos para aplicaciones inalámbricas de alta frecuencia que requieren el uso de tableros de alta frecuencia.

1. La permitividad del material utilizado se ha adaptado para satisfacer las necesidades de la aplicación.
2. La transmisión de la señal es posible gracias a la reducción de la atenuación.
3. Las tolerancias constantes dieléctricas son de menor importancia cuando se trata de crear homogeneidad.

Es posible emplear FR4 en varias aplicaciones con la estratificación correcta del material. Es a través del empleo del mismo material dieléctrico que este método contribuye a la mejora. Tales propiedades son proporcionadas por un factor de pérdida más bajo, una constante dieléctrica más baja y no dependen de la temperatura o la frecuencia del sistema.

Factores que determinan el material de PCB de alta frecuencia

Deben tenerse en cuenta algunos aspectos a la hora de seleccionar un PCB de alta frecuencia y material apropiado para su proyecto:

1. El eje del material determina cómo se comporta; por lo tanto, cuando el eje se desplaza, el comportamiento varía. Debe ser lo suficientemente pequeño para proporcionar una entrada constante para la transmisión de la señal.
2. De manera similar, el factor de disipación (DF) debe ser bajo ya que un DF grande degradaría la calidad de la señal de transmisión. Como resultado, habrá menos derroche de señal.
3. Otro componente basado en la estructura de la molécula que puede afectar el material de RF a altas frecuencias se denomina tangente de pérdida. Las transmisiones de baja frecuencia, por otro lado, no se ven afectadas.
4. La diafonía y los efectos de piel disminuyen con un espaciado cuidadoso. Cuando una placa comienza a comunicarse consigo misma, se dice que experimenta "diafonía", lo que se refiere a un acoplamiento no deseado con sus componentes. El espacio entre la traza y el plano debe ser lo más pequeño posible para evitar la diafonía.
5. La resistencia de las trazas está directamente relacionada con el efecto piel. Cuando la resistencia de la placa aumenta, la temperatura aumenta como consecuencia. Al diseñar un circuito, es fundamental asegurarse de que la longitud y el ancho de la pista no afecten a la placa a altas frecuencias.
6. Las vías con un diámetro más pequeño tienen una conductividad más baja, lo que las hace más adecuadas para su uso a frecuencias más altas. Es preferible tener una mayor resistencia al pelado, resistencia al impacto y valor de resistencia al calor con respecto a material de PCB de alta frecuencia.
7. Su coeficiente de expansión térmica describe el impacto de la temperatura en el tamaño de un material. Debido a la sensibilidad del material a la temperatura, incluso un ligero cambio afecta significativamente la perforación y el ensamblaje de PCB. La hoja de cobre debe tener la misma expansión térmica que el resto de la hoja, ya que una variación en la expansión térmica puede hacer que la hoja de cobre se separe si cambia la temperatura.
8. El entorno en el que funciona su dispositivo es bastante esencial. El uso de su dispositivo en un laboratorio o en un entorno interior no causará ningún problema con la humedad. Cuando su equipo se expone a un ambiente húmedo, pueden surgir problemas.

Por lo tanto, la material de PCB de alta frecuenciaLa absorción de agua debe ser modesta ya que un factor de absorción significativo puede modificar los valores DF y DK de la humedad.

Opciones de materiales adecuados para PCB HF

Los materiales que pueden soportar altas frecuencias incluyen:

• Rogers 4350B de alta frecuencia
• Rogers RO3001
• Rogers RO3003
• Una cerámica RF-35 de Taconic.
• TLX para Taconic
• E-fibra de vidrio ISOLA IS620
• ARLON 85N es un buen ejemplo.

En este punto, los ingenieros trabajan para establecer un proceso de producción teniendo en cuenta los factores críticos del proceso, como el ancho de la línea y el espacio dieléctrico, para garantizar un diseño sólido que satisfaga las necesidades de los usuarios y funcione de manera constante y confiable en todas las condiciones.

Líneas de Transmisión con Impedancia Controlada

El desarrollo de líneas de transmisión de impedancia regulada es fundamental para evitar la degradación de la señal.

Microstrip y StriplineStripline son dos de las técnicas más utilizadas para crear líneas de transmisión de impedancia regulada. Para que se considere una microcinta, debe trazar la capa superior y un plano de tierra debajo.

Puede calcular la impedancia de una microbanda considerando varias variables, como la permitividad relativa del material de la placa, el grosor y el ancho del trazo, y la altura del trazo sobre el plano. El plano de tierra se debe acercar a la capa superior si se obtienen mejores resultados.

Conocido a menudo como PCB rf o HFPCB, Stripline es una adición de impedancia de control similar a microstrip pero con un plano de grupo adicional en la esquina superior izquierda de la traza.

Entre las capas de dos superficies, se debe insertar un trazo. La capacidad de restringir la radiación EMI dentro de dos planos hace que StriplineStripline sea superior al microstrip en términos de transmisión de señal.

¿Por qué son importantes las placas de circuitos de alta frecuencia?

• Cada vez es más difícil transportar señales a altas velocidades debido a la complejidad de los componentes electrónicos y los circuitos de conmutación.
• PCB de alta frecuencia Los enfoques deben prestar atención a los diámetros de los conductores en los componentes electrónicos debido al corto tiempo de subida del pulso.
• En otras palabras, la impedancia cambia según el componente de transmisión cuando las señales de alta frecuencia están presentes en las placas de circuitos.
• Se necesitan funciones de control de procesos de alto nivel e implementación para evitar esto.
• La estructura de trazado del conductor, la formación de capas y la constante dieléctrica son las razones importantes de la impedancia en las PCB de HF.

Preguntas Frecuentes o FAQs

• Los PCB para circuitos de alta frecuencia generalmente se construyen con qué tipo de material base.

El material de polifluortetraetileno (PTFE), a menudo conocido como teflón, ahora se utiliza ampliamente como Material de PCB de alta frecuencia.

• ¿Qué tipo de laminado de PCB es el más adecuado para uso de alta frecuencia?

Usando tecnología de alta frecuencia, el politetrafluoroetileno (PTFE) se ha convertido en un laminado popular para PCB. A pesar de su mayor costo, el PTFE, un fluoropolímero termoplástico sintético, tiene buenas características dieléctricas cuando se usa en aplicaciones de microondas.

Palabras finales

La necesidad de dispositivos eléctricos de alta velocidad va en aumento. Las placas de circuitos convencionales no pueden satisfacer las necesidades de los clientes actuales. Los PCB vienen en varias formas y tamaños, y puede elegir cuál se adapta mejor a sus requisitos.