Signalöverföring på RF-kort: Den fysiska världen från MHz till GHz
Frekvensområdet för radiofrekvenssignaler (RF) definieras vanligtvis som 300kHz~300GHz. I detta breda frekvensband kommer överföringsläget och egenskaperna hos signaler på kretskort att genomgå grundläggande förändringar när frekvensen ökar. Nedan kommer vi att dela upp denna fråga från flera kärndimensioner.
1, Två grundläggande överföringslägen på RF-kortet
RF-signaler på kretskort har inte bara en "routing", utan kan huvudsakligen delas in i två kategorier baserat på de olika energikopplingsmetoderna:
1. Genomförd transmission - längs en tråd
Energi är instängd i transmissionsledningsstrukturen och fortplantar sig längs mediet mellan ledaren och referensplanet. Detta är den huvudsakliga signalöverföringsmetoden på RF-kortet, och sammankopplingen mellan chips och mellan chips och antenner är beroende av den.
Essens: Signaldirigeringen och referensjordplanet bildar tillsammans ett vågledarsystem för elektromagnetiska vågor.
Tillämpliga scenarier: Sammankoppling på kortnivå, matchande nätverk, filtreringskrets
Nyckelkrav: Karakteristisk impedanskontroll (vanligtvis 50 Ω enkeländad/100 Ω differential).
2. Strålad transmission - som rör sig mot rymden
När längden på transmissionsledningen är jämförbar med signalens våglängd kommer elektromagnetisk energi att bryta sig loss från ledarens begränsningar och stråla ut i rymden i form av elektromagnetiska vågor.
Essens: De föränderliga elektriska och magnetiska fälten exciterar varandra och upprätthåller utbredning i rymden.
Tillämpliga scenarier: antennöverföring/mottagning, trådlös kommunikation
Vid design på kortnivå behöver strålning vanligtvis undertryckas (EMC-krav), och endast antenndelen är avsiktligt utformad som en strålningskälla.
2, kärntransmissionslinjestruktur på RF-kort
RF-signalerna på de tryckta kretskorten leds huvudsakligen genom följande tre typer av plana transmissionslinjestrukturer:
1. Microstrip - den mest använda
   |
Struktur: Topp/botten signal kopparfolie + botten dielektriskt substrat + botten jordningsplan
Överföringsläge: Quasi TEM-läge (på grund av asymmetrisk fältfördelning med luft över och medium under)
Fördelar: Enkel struktur, enkel integration och felsökning, snabb signalutbredningshastighet
Nackdelar: strålningsförlust, känslighet för störningar
Tillämpligt frekvensområde: används ofta från hundratals MHz till tiotals GHz