انتقال سیگنال بر روی برد RF: دنیای فیزیکی از مگاهرتز تا گیگاهرتز
محدوده فرکانس سیگنال های فرکانس رادیویی (RF) معمولاً 300 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز تعریف می شود. در این باند فرکانس وسیع، حالت انتقال و ویژگیهای سیگنالهای روی بردهای مدار با افزایش فرکانس دستخوش تغییرات اساسی خواهد شد. در زیر، این موضوع را از چند بعد اصلی تجزیه می کنیم.
1، دو حالت انتقال اصلی روی برد RF
سیگنالهای RF روی تختههای مدار تنها یک مسیریابی ندارند، بلکه میتوانند بر اساس روشهای مختلف کوپلینگ انرژی به دو دسته تقسیم شوند:
1. انتقال انجام شده - در امتداد یک سیم راه میرود
انرژی در ساختار خط انتقال محدود می شود و در امتداد محیط بین هادی و صفحه مرجع منتشر می شود. این روش اصلی انتقال سیگنال در برد RF است و اتصال بین تراشه ها و بین تراشه ها و آنتن ها بر روی آن متکی است.
ذات: مسیریابی سیگنال و صفحه زمین مرجع با هم یک سیستم موجبر برای امواج الکترومغناطیسی را تشکیل می دهند.
سناریوهای قابل اجرا: اتصال سطح برد، شبکه تطبیق، مدار فیلتر
الزامات کلیدی: کنترل امپدانس مشخصه (معمولاً 50 Ω تک سر / 100 Ω دیفرانسیل).
2. انتقال تابشی - در حال حرکت به سمت فضا
هنگامی که طول خط انتقال با طول موج سیگنال قابل مقایسه باشد، انرژی الکترومغناطیسی از محدودیت های هادی جدا می شود و به شکل امواج الکترومغناطیسی به فضا تابش می کند.
ذات: میدان های الکتریکی و مغناطیسی در حال تغییر یکدیگر را تحریک می کنند و انتشار خود را در فضا حفظ می کنند.
سناریوهای قابل اجرا: انتقال / دریافت آنتن، ارتباطات بی سیم
در طراحی سطح برد، تشعشع معمولاً باید سرکوب شود (الزامات EMC)، و فقط قسمت آنتن عمداً به عنوان منبع تشعشع طراحی شده است.
2، ساختار خط انتقال هسته روی برد RF
سیگنالهای RF روی بردهای مدار چاپی عمدتاً از طریق سه نوع ساختار خط انتقال مسطح زیر هدایت میشوند:
1. Microstrip - بیشترین استفاده را دارد
   |
ساختار: فویل مسی سیگنال بالا/پایین + بستر دی الکتریک پایین + صفحه زمین پایین
حالت انتقال: حالت شبه TEM (به دلیل توزیع میدان نامتقارن با هوا در بالا و متوسط پایین)
مزایا: ساختار ساده، ادغام و اشکال زدایی آسان، سرعت انتشار سریع سیگنال
معایب: از دست دادن تشعشع، حساسیت به تداخل
محدوده فرکانس قابل اجرا: به طور گسترده از صدها مگاهرتز تا ده ها گیگاهرتز استفاده می شود