Merancang sebuahPCB (Printed Circuit Board) untuk frekuensi tinggiaplikasi memerlukan pertimbangan cermat terhadap berbagai faktor untuk memastikan integritas sinyal, meminimalkan kerugian, dan mengurangi interferensi elektromagnetik. Berikut beberapa langkah dan pertimbangan utama:
Pemilihan Bahan PCB: Pilih bahan laminasi frekuensi tinggi dengan konstanta dielektrik rendah (Dk) dan faktor disipasi rendah (Df), seperti seri RO4000 Rogers Corporation atau seri TLY Taconic. Bahan-bahan ini menawarkan kinerja frekuensi tinggi yang sangat baik.
Desain Penumpukan Lapisan: Pilih tumpukan impedansi terkontrol dengan ketebalan lapisan dan bahan dielektrik yang sesuai untuk mempertahankan impedansi yang konsisten di seluruh jejak sinyal. Desain frekuensi tinggi seringkali memerlukan konfigurasi stripline atau mikrostrip untuk saluran transmisi impedansi terkontrol.
Perutean Jejak: Rutekan jejak frekuensi tinggi sependek, lurus, dan searah mungkin untuk meminimalkan kehilangan sinyal dan ketidaksesuaian impedansi. Pertahankan lebar dan jarak jejak yang konsisten untuk memastikan impedansi terkontrol.
Pembumian: Menerapkan bidang tanah padat pada lapisan yang berdekatan untuk menyediakan jalur balik impedansi rendah untuk sinyal frekuensi tinggi dan meminimalkan loop tanah. Gunakan vias jahitan untuk menghubungkan bidang tanah melintasi lapisan.
Kapasitor Decoupling: Tempatkan kapasitor decoupling secara strategis di dekat komponen berkecepatan tinggi untuk menyediakan penyimpanan muatan lokal dan mengurangi fluktuasi tegangan. Gunakan kapasitor induktansi rendah dan resistansi seri setara rendah (ESR) untuk decoupling frekuensi tinggi.
Penempatan Komponen: Atur komponen untuk meminimalkan panjang jalur sinyal dan mengurangi kapasitansi dan induktansi parasit. Tempatkan komponen penting berdekatan satu sama lain untuk meminimalkan panjang jejak dan mengurangi penundaan propagasi sinyal.
Integritas Daya: Pastikan distribusi daya yang memadai dengan menggunakan beberapa bidang daya dan bypass kapasitor untuk mengurangi gangguan tegangan dan menjaga kestabilan tegangan catu daya.
Analisis Integritas Sinyal: Lakukan simulasi integritas sinyal menggunakan alat seperti SPICE (Program Simulasi dengan Penekanan Sirkuit Terpadu) atau pemecah lapangan untuk menganalisis perilaku sinyal kecepatan tinggi, pencocokan impedansi, dan efek crosstalk.
Pertimbangan EMI/EMC: Rancang tata letak PCB untuk meminimalkan interferensi elektromagnetik (EMI) dan memastikan kepatuhan terhadap peraturan kompatibilitas elektromagnetik (EMC). Gunakan teknik pelindung yang tepat, ground plane, dan jejak impedansi yang terkontrol untuk mengurangi emisi dan kerentanan yang terpancar.
Manajemen Termal: Pertimbangkan teknik manajemen termal seperti via termal, heatsink, dan bantalan termal untuk komponen berdaya tinggi guna menghilangkan panas secara efektif dan mencegah panas berlebih.
Prototipe dan Pengujian: Buat prototipe desain PCB dan lakukan pengujian menyeluruh, termasuk analisis integritas sinyal, pengukuran impedansi, dan pengujian EMI/EMC, untuk memvalidasi kinerja frekuensi tinggi dan fungsionalitas rangkaian.
Dengan mengikuti panduan ini dan mempertimbangkan persyaratan spesifik aplikasi frekuensi tinggi, Anda dapat merancang PCB yang memenuhi kriteria kinerja rangkaian frekuensi tinggi.
