উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির ইলেকট্রনিক্সে, যেখানে সিগন্যাল ১০ গিগাহার্টজ এবং তার বেশি গতিতে ছুটে যায়, এমনকি ১ ডিবিএল হ্রাস পারফরম্যান্সকে পঙ্গু করতে পারে।অথবা স্যাটেলাইট ট্রান্সিভার তথ্য প্রেরণ করতে ব্যর্থ হতে পারেভাল খবর হল, সঠিক উপকরণ এবং নকশা নির্বাচন করে আপনি সিগন্যাল হ্রাসকে ৬০% পর্যন্ত কমাতে পারেন।আপনার উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি PCB- এর উদ্দেশ্য অনুযায়ী কাজ করে তা নিশ্চিত করাএটা কিভাবে করা যায়।
কেন উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পিসিবিগুলিতে সংকেত হ্রাস ঘটে
উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পিসিবি-তে সংকেত হ্রাস (যা প্রায়শই সন্নিবেশ হ্রাস বলা হয়) তিনটি প্রধান দোষী থেকে উদ্ভূত হয়। তাদের বোঝা সমস্যা সমাধানের প্রথম পদক্ষেপঃ
a.Dielectric Loss: উপাদানটির dielectric ধ্রুবক (Dk) এবং ক্ষতি tangent (Df) দ্বারা সৃষ্ট PCB স্তর মধ্যে তাপ হিসাবে শক্তি নষ্ট। উচ্চতর Df = আরো ক্ষতি, বিশেষ করে 28 GHz উপরে।
b. কন্ডাক্টর হ্রাসঃ তামার ট্রেসে প্রতিরোধ ক্ষমতা, ত্বকের প্রভাব দ্বারা আরও খারাপ হয় (ট্র্যাক পৃষ্ঠের উপর ভ্রমণ উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত) এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতা।
c.Radiation Loss: Signals leaking from traces due to poor routing, inadequate grounding, or excessive trace length. (রেডিয়েশন ক্ষতিঃ খারাপ রুটিং, অপর্যাপ্ত গ্রাউন্ডিং, বা অত্যধিক ট্র্যাক দৈর্ঘ্যের কারণে ট্র্যাক থেকে সিগন্যাল ফাঁস হচ্ছে) ।
উপাদান নির্বাচনঃ কম ক্ষতির পারফরম্যান্সের ভিত্তি
আপনার পিসিবি সাবস্ট্র্যাট সিগন্যাল ক্ষতির বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষা প্রথম লাইন। এখানে কিভাবে শীর্ষ উপকরণ 60 গিগাহার্টজ (একটি সাধারণ মিমি ওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি 5G এবং রাডার জন্য) তুলনাঃ
| উপাদান |
Dk (60 GHz) |
ডিএফ (60 গিগাহার্টজ) |
ডাইলেক্ট্রিক ক্ষতি (ডিবি/ইঞ্চি) |
কন্ডাক্টর ক্ষতি (ডিবি/ইঞ্চি) |
মোট ক্ষতি (ডিবি/ইঞ্চি) |
সবচেয়ে ভালো |
| স্ট্যান্ডার্ড FR-4 |
4.4 |
0.025 |
8.2 |
3.1 |
11.3 |
<১০ গিগাহার্টজ ভোক্তা ডিভাইস |
| রজার্স RO4830 |
3.38 |
0.0027 |
1.9 |
2.8 |
4.7 |
২৪-৩০ গিগাহার্জ ৫জি মিড ব্যান্ড |
| আইসোলা ট্যাচিয়ন ১০০ জি |
3.0 |
0.0022 |
1.5 |
2.5 |
4.0 |
৫০-৬০ গিগাহার্জ মিমি ওয়েভ সিস্টেম |
| পিটিএফই (টেফলন ভিত্তিক) |
2.1 |
0.0009 |
0.8 |
2.2 |
3.0 |
স্যাটেলাইট/মাইক্রোওয়েভ (>70 GHz) |
মূল বিষয়ঃ পিটিএফই এবং রজার্স উপকরণগুলি 60 গিগাহার্টজে এফআর -4 এর তুলনায় 65 ¢ 73% মোট ক্ষতি হ্রাস করে। বেশিরভাগ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজাইনের জন্য, রজার্স RO4830 পারফরম্যান্স এবং ব্যয়কে ভারসাম্য করে।
সংকেত হ্রাস কমাতে কৌশলগুলি ডিজাইন করুন
এমনকি সেরা উপকরণগুলিও দুর্বল নকশাকে পরাস্ত করতে পারে না। আপনার স্তর পছন্দকে পরিপূরক করতে এই কৌশলগুলি ব্যবহার করুনঃ
1. ট্র্যাক দৈর্ঘ্য সংক্ষিপ্ত
উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির সংকেত দূরত্বের সাথে সাথে দ্রুত হ্রাস পায়।
a.FR-4 ~11 dB (সম্পূর্ণরূপে 90% সংকেত শক্তি) হারাবে।
b.পিটিএফই ~৩ ডিবি (শক্তির ৫০%) হারাবে।
সংশোধনঃ অপ্রয়োজনীয় বাঁক এড়ানোর জন্য সরাসরি রুট ট্র্যাকগুলি ব্যবহার করুন। সোল্ডারিবিলিটি ত্যাগ না করে দৈর্ঘ্যকে হ্রাস করতে উপাদান সংযোগের জন্য dog dogbone প্যাটার্ন ব্যবহার করুন।
2. প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ করুন কঠোরভাবে
প্রতিবন্ধকতা অসঙ্গতি (যখন ট্র্যাক প্রতিবন্ধকতা লক্ষ্য থেকে বিচ্যুত হয়, উদাহরণস্বরূপ, 50 ওহম) প্রতিফলন ক্ষতির কারণ হয়।
কিভাবে ঠিক করবেন:
আপনার উপাদানটির জন্য ট্রেস প্রস্থ/স্পেসিং গণনা করতে সিমুলেশন সরঞ্জামগুলি (যেমন, Ansys SIwave) ব্যবহার করুন (যেমন, Rogers RO4830-এ 50-ওহম ট্রেসগুলির জন্য 6 মিলিমিটার স্পেসিং সহ ~ 7 মিলিমিটার প্রস্থের প্রয়োজন) ।
আপনার পিসিবি প্যানেলে প্রতিবন্ধকতা পরীক্ষার কুপন যোগ করুন যাতে পোস্ট-প্রোডাকশনের ধারাবাহিকতা যাচাই করা যায়।
3. গ্রাউন্ড প্লেন অপ্টিমাইজ করুন
একটি শক্ত স্থল সমতল সংকেতগুলির জন্য একটি 'মিরর' হিসাবে কাজ করে, বিকিরণ ক্ষতি হ্রাস করে এবং প্রতিবন্ধকতা স্থিতিশীল করে।
সেরা অনুশীলনঃ
a. সিগন্যাল ট্র্যাকের ঠিক নীচে একটি অবিচ্ছিন্ন গ্রাউন্ড প্লেন ব্যবহার করুন (কোনও বিভক্ত বা ফাঁক নেই) ।
b. মাল্টি-লেয়ার পিসিবিগুলির জন্য, সিগন্যাল স্তরগুলির পাশে গ্রাউন্ড প্লেন স্থাপন করুন (উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য ≤0.02 ইঞ্চি দ্বারা পৃথক) ।
4. Vias এবং Stubs কমাতে
ভায়াস (স্তরগুলিকে সংযুক্ত করার গর্ত) প্রতিবন্ধকতা বিচ্ছিন্নতা সৃষ্টি করে, বিশেষ করে যদি তারা হয়ঃ
a. খুব বড় (৫০ ওহ্ম ডিজাইনের জন্য ব্যাস > ১০ মিলিমিটার) ।
b. unplated বা খারাপভাবে plated।
c. ′′stubs′′ এর সাথে (সংযোগ পয়েন্টের বাইরে দৈর্ঘ্যের মাধ্যমে ব্যবহার করা হয় না) ।
সংশোধনঃ স্টাবগুলি অপসারণের জন্য ′′ব্যাক ড্রিলিং′′ সহ মাইক্রোভিয়াস (6 ′′ 8 মিলি) ব্যবহার করুন, যা 40% দ্বারা ভায়া সম্পর্কিত ক্ষতি হ্রাস করে।
5. মসৃণ তামা ট্রেস
রুক্ষ তামার পৃষ্ঠগুলি 60 গিগাহার্টজেড এ 30% পর্যন্ত কন্ডাক্টর হ্রাস বাড়ায় (স্কিন এফেক্ট অ্যাম্প্লিফাইং প্রতিরোধের কারণে) ।
a. সমাধানঃ স্ট্যান্ডার্ড তামার (১.৫.২.০ মাইক্রন) এর পরিবর্তে নিম্ন প্রোফাইল তামার (পৃষ্ঠের রুক্ষতা <০.৫ মাইক্রন) নির্দিষ্ট করুন। রজার্স এবং আইসোলা এই উদ্দেশ্যে প্রাক-ল্যামিনেটেড নিম্ন প্রোফাইল তামার সহ সাবস্ট্রট সরবরাহ করে।
বাস্তব জগতে ফলাফলঃ একটি 5 জি কেস স্টাডি
একটি টেলিকম প্রস্তুতকারক তাদের ২৮ গিগাহার্জ 5 জি মডিউলগুলির জন্য FR-4 থেকে Rogers RO4830 এ স্যুইচ করেছে এবং উপরের ডিজাইন কৌশলগুলি বাস্তবায়ন করেছে। ফলাফল?
a. সিগন্যাল হ্রাস 8 ডিবি থেকে 3.2 ডিবি পর্যন্ত 4 ইঞ্চি ট্রেস উপর হ্রাস।
b. ক্ষেত্রের পরীক্ষায় সংযোগের নির্ভরযোগ্যতা ৪৫% বৃদ্ধি পেয়েছে।
c. তাপ উত্পাদন (ডিলেক্ট্রিক ক্ষতি থেকে) 28% হ্রাস পেয়েছে, উপাদানটির জীবনকাল বাড়িয়ে তোলে।
সিদ্ধান্ত
উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি PCB-তে সংকেত হ্রাস বন্ধ করার জন্য একটি দ্বি-মুখী পদ্ধতির প্রয়োজনঃ নিম্ন-Df উপকরণগুলি নির্বাচন করা (যেমন রজার্স বা পিটিএফই) এবং কঠোর নকশা নিয়ন্ত্রণের সাথে তাদের জুড়ি দেওয়া (সংক্ষিপ্ত ট্রেস,প্রতিবন্ধকতা মেলে৫জি, রাডার বা স্যাটেলাইট সিস্টেমের ক্ষেত্রে, এই সংমিশ্রণটি ঐচ্ছিক নয়, এটি এমন একটি পণ্যের মধ্যে পার্থক্য যা কাজ করে এবং যা ব্যর্থ হয়।
উপাদান কর্মক্ষমতা এবং নকশা শৃঙ্খলা উভয়কে অগ্রাধিকার দিয়ে, আপনি আপনার উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি PCB আপনার অ্যাপ্লিকেশন চাহিদা গতি, পরিসীমা, এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রদান নিশ্চিত হবে।
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
