RF 보드의 신호 전송: MHz에서 GHz까지의 물리적 세계
무선 주파수(RF) 신호의 주파수 범위는 일반적으로 300kHz~300GHz로 정의됩니다. 이 넓은 주파수 대역에서는 주파수가 증가함에 따라 회로 기판의 신호 전송 모드와 특성이 근본적인 변화를 겪게 됩니다. 아래에서는 이 문제를 몇 가지 핵심 차원에서 분석해 보겠습니다.
1, RF 보드의 두 가지 기본 전송 모드
회로 기판의 RF 신호에는 하나의 "라우팅"만 있는 것이 아니라 다양한 에너지 결합 방법에 따라 주로 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 전선을 따라 걷는 - 전송을 수행했습니다.
에너지는 전송선 구조 내에 국한되어 도체와 기준면 사이의 매체를 따라 전파됩니다. 이는 RF 보드의 주요 신호 전송 방식으로, 칩 간, 칩과 안테나 간의 상호 연결이 이에 의존합니다.
본질: 신호 라우팅과 기준 접지면이 함께 전자기파용 도파관 시스템을 형성합니다.
적용 가능한 시나리오: 보드 레벨 상호 연결, 매칭 네트워크, 필터링 회로
주요 요구 사항: 특성 임피던스 제어(일반적으로 50Ω 단일 종단/100Ω 차동).
2. 복사 투과 -가 우주를 향해 이동함
전송선의 길이가 신호의 파장과 비슷해지면 전자기 에너지는 도체의 제약을 벗어나 전자기파의 형태로 우주로 방출됩니다.
본질: 변화하는 전기장과 자기장은 서로 자극하여 우주에서 자생적으로 전파됩니다.
적용 가능한 시나리오: 안테나 전송/수신, 무선 통신
보드 레벨 설계에서는 일반적으로 방사선을 억제해야 하며(EMC 요구 사항) 안테나 부분만 의도적으로 방사선 소스로 설계됩니다.
2, RF 보드의 핵심 전송선 구조
인쇄 회로 기판의 RF 신호는 주로 다음 세 가지 유형의 평면 전송 선로 구조를 통해 전도됩니다.
1. 가장 일반적으로 사용되는 마이크로스트립 -
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구조: 상단/하단 신호 동박+하단 유전체 기판+하단 접지면
전송 모드: Quasi TEM 모드(위는 공기, 아래는 매체의 비대칭 필드 분포로 인해)
장점: 간단한 구조, 쉬운 통합 및 디버깅, 빠른 신호 전파 속도
단점: 방사선 손실, 간섭에 대한 민감성
적용 주파수 범위: 수백 MHz에서 수십 GHz까지 널리 사용됨