ស្វែងយល់ឲ្យកាន់តែស៊ីជម្រៅអំពីការរចនា PCB RF៖ ពីមូលដ្ឋានគ្រឹះរហូតដល់ការច្នៃប្រឌិតទំនើបៗ
ក្នុងនាមជាក្រុមអ្នកជំនាញដែលមានឫសគល់យ៉ាងជ្រៅក្នុងការរចនា PCB, សម្បូរបែប ពោរពេញដោយសុភមង្គលបានប្តេជ្ញាចិត្តក្នុងការផ្តល់ជូននូវបច្ចេកវិទ្យា និងដំណោះស្រាយលំដាប់កំពូលសម្រាប់ឧស្សាហកម្មនេះ។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងផ្តល់នូវការវិភាគដ៏ទូលំទូលាយមួយអំពី ការរចនា PCB RFចែករំលែកបទពិសោធន៍ និងការយល់ដឹងយ៉ាងទូលំទូលាយរបស់យើងទៅលើបច្ចេកទេសកម្រិតខ្ពស់សម្រាប់វិស្វករ PCB។
១. ការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈសៀគ្វី RF និងគោលដៅរចនា
(1) លក្ខណៈសៀគ្វី RF
សៀគ្វី RF ដំណើរការក្នុងបរិយាកាសប្រេកង់ខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យលក្ខណៈបញ្ជូនសញ្ញារបស់វាស្មុគស្មាញជាងសៀគ្វីប្រពៃណី។ ឧបករណ៍ក្លែងធ្វើស្តង់ដារដូចជា SPICEពិបាកក្នុងការវិភាគសៀគ្វី RF ឱ្យបានត្រឹមត្រូវដោយសារតែកត្តាដូចជា រលកពន្លឺខ្លីជាង ផលប៉ះពាល់នៃខ្សែបញ្ជូន ការឆ្លុះបញ្ចាំង ការចំណាំងបែរ និងការភ្ជាប់។
កម្រិតខ្ពស់ កម្មវិធី EDAដូចជា ADS (ប្រព័ន្ធរចនាកម្រិតខ្ពស់) និង HFSS (ឧបករណ៍ក្លែងធ្វើរចនាសម្ព័ន្ធប្រេកង់ខ្ពស់)ប្រើប្រាស់ក្បួនដោះស្រាយដ៏ទំនើបដូចជា វិធីសាស្ត្រតុល្យភាពអាម៉ូនិក និងព្យាករណ៍ដើម្បីក្លែងធ្វើសៀគ្វី RF ជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់។ មុនពេលប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ទាំងនេះ ការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈសៀគ្វី RF សំខាន់ៗគឺមានសារៈសំខាន់។
ឧទាហរណ៍៖
●ផលប៉ះពាល់លើស្បែក៖នៅប្រេកង់ខ្ពស់ ចរន្តមានទំនោរហូរលើផ្ទៃរបស់ឧបករណ៍បញ្ជូន ដែលបង្កើនភាពធន់ និងប៉ះពាល់ដល់គុណភាពបញ្ជូនសញ្ញា។
●ភាពធន់នៃខ្សែបញ្ជូន៖នេះត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយ ប្រេកង់សញ្ញា ប្រវែងដាន និងសម្ភារៈឌីអេឡិចត្រិចដែលប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ការឆ្លុះបញ្ចាំងសញ្ញា និងប្រសិទ្ធភាពនៃការបញ្ជូន។
(2) គោលដៅរចនា PCB RF
១. គោលដៅរចនាឧបករណ៍បញ្ជូន
ការរចនាឧបករណ៍បញ្ជូនត្រូវតែមានតុល្យភាព ប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងភាពសុចរិតនៃសញ្ញា:
●កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលខណៈពេលដែលការធានាថាមពលបញ្ជូនគ្រប់គ្រាន់គឺមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសសម្រាប់ ឧបករណ៍យួរដៃ និងទំនាក់ទំនងតាមផ្កាយរណប។
●ឧបករណ៍បញ្ជូនត្រូវតែ មិនជ្រៀតជ្រែកជាមួយឆានែលជាប់គ្នា។ ឧបករណ៍ពង្រីកថាមពលត្រូវតែត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងច្បាស់លាស់សម្រាប់ ថាមពលទិន្នផល និងលីនេអ៊ែរដើម្បីការពារការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយសញ្ញា និងការជ្រៀតជ្រែកឆានែលជិតខាង។
២. គោលដៅរចនាឧបករណ៍ទទួល
ការរចនាឧបករណ៍ទទួលត្រូវតែសម្រេចបាននូវគោលបំណងសំខាន់ៗចំនួនបី៖
●ភាពរសើបខ្ពស់៖ឧបករណ៍ទទួលគួរតែទាញយកសញ្ញាបញ្ចូលខ្សោយបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ ជាញឹកញាប់ទាបដូច ១មីក្រូវ៉ុលការគ្រប់គ្រងសំឡេងរំខានគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ ដែលទាមទារឱ្យ ឧបករណ៍ពង្រីកសំឡេងរំខានទាប (LNA) និងប្លង់សៀគ្វីដែលបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។
●ការបដិសេធការជ្រៀតជ្រែកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព៖តម្រង និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពសៀគ្វីត្រូវបានប្រើដើម្បីលុបបំបាត់សញ្ញាក្រៅក្រុមនៅក្នុងបរិស្ថានអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចស្មុគស្មាញ។
●ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប៖នេះមានសារៈសំខាន់ណាស់ដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការប្រសិទ្ធភាពថាមពលរួមនៅក្នុងប្រព័ន្ធ RF។
2. ធាតុផ្សំសំខាន់ៗនៃការរចនា PCB RF
(1) ការជ្រើសរើសសម្ភារៈ
ការជ្រើសរើសសិទ្ធិ សម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ សៀគ្វី RFការអនុវត្ត។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗរួមមាន៖
១. ថេរឌីអេឡិចត្រិច (Dk):
●ប៉ះពាល់ អ៊ីមផេដង់ និងល្បឿនសាយភាយសញ្ញា។
●ស្ថេរភាពគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ - ការប្រែប្រួល Dk តិចតួចអាចនាំឱ្យមានភាពមិនស៊ីគ្នានៃ impedance ដែលបណ្តាលឱ្យ ការឆ្លុះបញ្ចាំង និងការចុះខ្សោយនៃសញ្ញា។
●ឧទាហរណ៍៖ រ៉ូជើរ RO4350Bផ្តល់នូវដំណើរការប្រេកង់ខ្ពស់ដែលមានស្ថេរភាព ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ ស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន 5G និងការទំនាក់ទំនងតាមផ្កាយរណប។
2. កត្តារលាយ (Df):
●កំណត់ ការបាត់បង់ថាមពលក្នុងអំឡុងពេលបញ្ជូនសញ្ញា។
●សម្ភារៈ Df ទាប(ឧ. ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានមូលដ្ឋានលើ PTFE) កាត់បន្ថយការបាត់បង់សញ្ញា បង្កើនប្រសិទ្ធភាពក្នុង កម្មវិធីមីក្រូវ៉េវ។
៣. មេគុណនៃការពង្រីកកម្ដៅ (CTE):
●ផលប៉ះពាល់ ស្ថេរភាពវិមាត្រឆ្លងកាត់សីតុណ្ហភាពផ្សេងៗគ្នា។
●តម្លៃ CTE មិនត្រូវគ្នាអាចបណ្តាលឱ្យមាន ការប្រេះនៃសន្លាក់ដែក និងការបរាជ័យនៃសៀគ្វីនៅក្នុងកម្មវិធីដូចជា គ្រឿងអេឡិចត្រូនិចសម្រាប់អវកាស និងយានយន្ត។
(2) ការគ្រប់គ្រងភាពធន់
ការផ្គូផ្គងភាពធន់គឺជាទិដ្ឋភាពស្នូលនៃការរចនា PCB RF។ ភាពធន់នៃខ្សែបញ្ជូនស្តង់ដាររួមមាន 50Ω និង 75Ωជាមួយនឹងការអត់ធ្មត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៃ ±៥% ឬសូម្បីតែ ±៣%។
ការគ្រប់គ្រងភាពធន់ដ៏ច្បាស់លាស់តម្រូវឱ្យមានការគណនាដោយប្រុងប្រយ័ត្ននៃ៖
●ទទឹង និងចន្លោះដាន
●កម្រាស់ឌីអេឡិចត្រិច
●កម្រាស់បន្ទះស្ពាន់
យោងតាម IPC-2251រចនាសម្ព័ន្ធបញ្ជូន RF សំខាន់ៗរួមមាន ខ្សែមីក្រូស្ទ្រីប ខ្សែឆ្នូត និងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍រួមប្លង់ឧទាហរណ៍ រូបមន្តភាពធន់នៃខ្សែមីក្រូស្ទ្រីបគឺ៖
Z0=87εr+1.41ln(5.98h0.8w+t)Z_0 = \frac{87}{\sqrt{\varepsilon_r + 1.41}} \ln\left(\frac{5.98h}{0.8w + t}\right)Z0=εr+1.4187ln(0.8w+t5.98h)
កន្លែងណា ជាមួយ₀គឺជាលក្ខណៈអ៊ីមផេដង់ អ៊ីរគឺជាថេរឌីអេឡិចត្រិច ហគឺជាកម្រាស់ស្រទាប់ខាងក្រោម ក្នុងគឺជាទទឹងដាន និង ធគឺកម្រាស់ទង់ដែង។
(3) ការរចនាភាពឆបគ្នានៃអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (EMC)
១. ការគ្រប់គ្រងការជ្រៀតជ្រែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (EMI)
ប្រភព EMI ទូទៅនៅក្នុង RF PCB រួមមាន៖
●សមាសធាតុសកម្ម
●ដានសញ្ញាល្បឿនលឿន
●ប្រព័ន្ធថាមពល
យុទ្ធសាស្ត្រកាត់បន្ថយ EMI ដែលមានប្រសិទ្ធភាព៖
●ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប្លង់សៀគ្វី៖ដាច់ដោយឡែក សៀគ្វីថាមពលខ្ពស់ និងថាមពលទាបដើម្បីកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែក។
●បច្ចេកទេសតោងដី៖ប្រើប្រាស់ ការតភ្ជាប់ដីច្រើនចំណុច ចំណុចតែមួយ ឬ ការតភ្ជាប់ដីចម្រុះដើម្បីផ្តល់ ផ្លូវត្រឡប់មកវិញដែលមានភាពធន់ទាប។
●បច្ចេកទេសការពារ៖អនុវត្ត ស្រោមការពារដែកដើម្បីទប់ស្កាត់ការបញ្ចេញអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។
2. ការរចនាភាពងាយរងគ្រោះអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (EMS)
ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព EMS ធានាថាសៀគ្វីទប់ទល់នឹងការជ្រៀតជ្រែកពីខាងក្រៅ៖
●បង្រួមតំបន់រង្វិលជុំសញ្ញាឱ្យតូចបំផុតដើម្បីកាត់បន្ថយសំឡេងរំខានដែលបង្កឡើង។
●ដាក់សមាសធាតុតម្រងតាមយុទ្ធសាស្ត្រ(ឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពល, អាំងឌុចទ័រ) ដើម្បីទប់ស្កាត់សញ្ញាដែលមិនចង់បាន។
●ប្រើឧបករណ៍ផ្ទុកអគ្គិសនីដែលមិនភ្ជាប់គ្នានៅម្ជុលថាមពលដើម្បីធ្វើឱ្យការចែកចាយថាមពលមានស្ថេរភាព និងច្រោះសំឡេងរំខានប្រេកង់ខ្ពស់។
៣. ដំណើរការរចនា PCB RF និងការអនុវត្តល្អបំផុត
(1) ការរចនាគ្រោងការណ៍
មានរចនាសម្ព័ន្ធល្អ គ្រោងការណ៍គឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការរចនា RF PCB។
●ការជ្រើសរើសសមាសធាតុ៖ជ្រើសរើសផ្នែកដោយផ្អែកលើ ការកើនឡើង, តួលេខសំឡេងរំខាន និងប្រេកង់កាត់ផ្តាច់។
●ការគ្រប់គ្រងប៉ារ៉ាម៉ែត្រប៉ារ៉ាស៊ីត៖ពិចារណាពីរបៀប សមត្ថភាពប៉ារ៉ាស៊ីត និងអាំងឌុចស្យុងប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការប្រេកង់ខ្ពស់។
●ប្លង់ច្បាស់លាស់ និងឡូជីខល៖រៀបចំសមាសធាតុសម្រាប់ លំហូរសញ្ញា និងការបំបាត់កំហុសប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។
(2) ការរចនាប្លង់ PCB
១. គោលការណ៍ប្លង់ទូទៅ
●រៀបចំ ម៉ូឌុលមុខងារនៅជិតគ្នាដើម្បីកាត់បន្ថយការបាត់បង់សញ្ញា។
●តាមដាន លំដាប់លំហូរសញ្ញា, ការកំណត់ទីតាំង ដំណាក់កាលនៃការកែប្រែ ការពង្រីក និងការច្រោះតាមតក្កវិជ្ជា។
●ធានា ការរលាយកំដៅគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់សមាសធាតុថាមពលខ្ពស់ដោយប្រើ ឧបករណ៍ស្រូបកំដៅ ឬស្រទាប់លោហៈ។
2. ការអនុវត្តល្អបំផុតសម្រាប់ការដាក់សមាសភាគ
●ដាក់ជាក្រុមតាមមុខងារ៖រក្សា ឧបករណ៍ពង្រីកសំឡេង RF, កាប៉ាស៊ីទ័រ និងអាំងឌុចទ័ររួមគ្នាសម្រាប់ការដឹកនាំផ្លូវងាយស្រួល។
●កាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែក៖ដាច់ដោយឡែក សមាសធាតុថាមពលខ្ពស់ និងថាមពលទាប។
● បង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការភ្ជាប់ដី៖ប្រើប្រាស់ ប្លង់ដីរឹងដើម្បីកាត់បន្ថយសំឡេងរំខាន និងភាពមិនស៊ីគ្នានៃអ៊ីមផេដង់។
ការរចនា PCB RF គឺជា វិញ្ញាសាច្រើនមុខទាមទារការគ្រប់គ្រងច្បាស់លាស់លើ សម្ភារៈ, ភាពធន់, EMC និងប្លង់ដោយអនុវត្តតាមការអនុវត្តល្អបំផុត និងទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីបច្ចេកវិទ្យាទំនើបៗ ឧបករណ៍ក្លែងធ្វើវិស្វករអាចរចនា PCB RF ដំណើរការខ្ពស់ដែលបំពេញតាមតម្រូវការរបស់ 5G ការទំនាក់ទំនងតាមផ្កាយរណប និងកម្មវិធីប្រេកង់ខ្ពស់។
កំពុងរកមើល ដំណោះស្រាយ PCB RF ជំនាញ? សម្បូរបែប ពោរពេញដោយសុភមង្គលគឺនៅទីនេះដើម្បីជួយ។ ទាក់ទងមកយើងខ្ញុំថ្ងៃនេះ!
