উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের ক্ষেত্রে প্রতিবন্ধকতার অমিল কীভাবে সমাধান করা যায়

প্রকাশের তারিখ: 2021-12-28লেখক সূত্র: কিংহেলমদেখা হয়েছে: 1601

উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে, সংকেত বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গকে অবশ্যই অভিন্ন বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতার সাথে সংক্রমণ পথ বরাবর প্রচার করতে হবে। প্রতিবন্ধকতার অমিল বা বিচ্ছিন্নতার ক্ষেত্রে, সংকেতের অংশটি ট্রান্সমিটিং প্রান্তে প্রতিফলিত হয় এবং অবশিষ্ট ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ গ্রহনকারী প্রান্তে প্রেরণ করা অব্যাহত থাকবে।

সংকেত প্রতিফলন এবং ক্ষয় এর ডিগ্রী প্রতিবন্ধকতা বিচ্ছিন্নতার ডিগ্রীর উপর নির্ভর করে। অমিল প্রতিবন্ধকতা প্রশস্ততা বৃদ্ধি পেলে, আরো সংকেত প্রতিফলিত হবে, এবং রিসিভারে আরো সংকেত ক্ষয় বা অবনতি পরিলক্ষিত হবে।

এসি কাপলিং (ডিসি আইসোলেশন নামেও পরিচিত) ক্যাপাসিটার, বোর্ড টু বোর্ডের এসএমটি প্যাডে প্রতিবন্ধকতা অমিল প্রায়ই সম্মুখীন হয় সংযোগকারীs এবং বোর্ডে তারের সংযোগকারীs (যেমন SMA)।

চিত্র 1-এ দেখানো AC কাপলিং ক্যাপাসিটর SMT প্যাডের ক্ষেত্রে, 100 Ω ডিফারেনশিয়াল ইম্পিডেন্স এবং 5MIL কপার ফয়েল প্রস্থ সহ PCB রুট বরাবর প্রচারিত সংকেত বিস্তৃত কপার ফয়েল সহ SMT প্যাডে পৌঁছানোর সময় প্রতিবন্ধকতা বিচ্ছিন্নতার সম্মুখীন হবে (যেমন 30) 0603 প্যাকেজের প্রস্থ)। এই ঘটনাটি সমীকরণ (1) এবং (2) দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে।

ক্রস-বিভাগীয় এলাকা বা তামার ফয়েলের প্রস্থ বৃদ্ধি স্ট্রিপ ক্যাপ্যাসিট্যান্সকে বাড়িয়ে তুলবে, যা ট্রান্সমিশন চ্যানেলের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতায় ক্যাপ্যাসিট্যান্স বিচ্ছিন্নতা আনবে, অর্থাৎ নেতিবাচক ঢেউ।

ক্যাপ্যাসিট্যান্সের বিচ্ছিন্নতা কমানোর জন্য, SMT প্যাডের সরাসরি নীচের রেফারেন্স প্লেন এলাকাটি কেটে ফেলা এবং অভ্যন্তরীণ স্তরে একটি কপার ফিল তৈরি করা প্রয়োজন, যেমনটি চিত্র 2 এবং 3 এ দেখানো হয়েছে।

এটি এসএমটি প্যাড এবং এর রেফারেন্স প্লেন বা রিটার্ন পাথের মধ্যে দূরত্ব বাড়াতে পারে, যাতে ক্যাপাসিট্যান্সের বিচ্ছিন্নতা হ্রাস করা যায়। একই সময়ে, সঠিক সিগন্যাল রিটার্ন পাথ স্থাপন এবং EMI বিকিরণ সমস্যা এড়াতে মূল রেফারেন্স প্লেন এবং ভিতরের নতুন রেফারেন্স কপার ফয়েলের মধ্যে বৈদ্যুতিক এবং শারীরিক সংযোগ প্রদানের জন্য মাইক্রো স্টিচড ভিয়াস ঢোকানো হবে।

যাইহোক, দূরত্ব "d" খুব বেশি বাড়ানো উচিত নয়, অন্যথায় স্ট্রিপ ইন্ডাকট্যান্স স্ট্রিপ ক্যাপাসিট্যান্সকে অতিক্রম করবে এবং ইন্ডাকট্যান্স বিচ্ছিন্নতা সৃষ্টি করবে। কোথায়:

স্ট্রিপ ক্যাপাসিট্যান্স (ইউনিট: পিএফ);
স্ট্রিপ ইন্ডাকট্যান্স (একক: NH);
বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা (একক: Ω);
Ε= অস্তরক ধ্রুবক;
প্যাড প্রস্থ;
প্যাড দৈর্ঘ্য;
প্যাড এবং নিম্ন রেফারেন্স সমতল মধ্যে দূরত্ব;
প্যাডের পুরুত্ব।

বোর্ড টু বোর্ড (B2B) এবং ক্যাবল টু বোর্ড (C2B) এর জন্য SMT প্যাডেও একই ধারণা প্রয়োগ করা যেতে পারে। সংযোগকারীs.

উপরের ধারণাগুলির যাচাইকরণ টিডিআর এবং সন্নিবেশ ক্ষতি বিশ্লেষণের মাধ্যমে সম্পন্ন করা হবে। বিশ্লেষণটি এমপ্রো সফ্টওয়্যারে এসএমটি প্যাডের 3D মডেল স্থাপন করে এবং তারপর এটি টিডিআর এবং সন্নিবেশ ক্ষতি সিমুলেশনের জন্য কীসাইট বিজ্ঞাপনগুলিতে আমদানি করে সম্পন্ন করা হয়।

1. AC কাপলিং ক্যাপাসিট্যান্সের SMT প্যাড প্রভাব বিশ্লেষণ করা হয়

মাঝারি ক্ষতি সাবস্ট্রেট সহ SMT-এর একটি 3D মডেল এমপ্রোতে প্রতিষ্ঠিত হয়েছে, যেখানে এক জোড়া মাইক্রোস্ট্রিপ ডিফারেনশিয়াল ট্রেস 2 ইঞ্চি লম্বা এবং 5MIL চওড়া, একক শেষ মোড গ্রহণ করে এবং এর রেফারেন্স প্লেন থেকে 3.5mil দূরে। 30মিল চওড়া এসএমটি প্যাডের এক প্রান্ত থেকে ট্রেসের জোড়া প্রবেশ করে এবং অন্য প্রান্ত থেকে বেরিয়ে আসে।

চিত্র 4 এবং চিত্র 5 যথাক্রমে সিমুলেশন দ্বারা প্রাপ্ত TDR এবং সন্নিবেশ ক্ষতি ডায়াগ্রাম দেখায়।

রেফারেন্স প্লেন না কেটে SMT ডিজাইনের কারণে প্রতিবন্ধকতা অমিল হল 12 Ω, এবং সন্নিবেশ ক্ষতি হল - 6.5GHz এ 20db। একবার SMT প্যাডের নীচের রেফারেন্স প্লেন এলাকাটি কাটা হয়ে গেলে (যেখানে "d" 10mil এ সেট করা হয়), অমিল প্রতিবন্ধকতা 2 Ω এ হ্রাস করা যেতে পারে এবং 20GHz এ সন্নিবেশের ক্ষতি কমিয়ে - 3dB করা যেতে পারে।

আরও বৃদ্ধি "d" স্ট্রিপ ইন্ডাকট্যান্স ক্যাপাসিট্যান্সকে ছাড়িয়ে যাবে, যার ফলে ইন্ডাকট্যান্স বন্ধ হয়ে যাবে এবং দুর্বল সন্নিবেশের ক্ষতি হবে (যেমন - 4.5db)।

2,B2B এর SMT প্যাড প্রভাব সংযোগকারী বিশ্লেষণ করা হয়

B3B এর SMT প্যাডের একটি 2D মডেল সংযোগকারী এমপ্রোতে প্রতিষ্ঠিত হয়, যার মধ্যে পিনের ব্যবধান সংযোগকারী হল 20MIL এবং পিনের প্রস্থ হল 6mil৷ প্যাডটি 5 ইঞ্চি দৈর্ঘ্য এবং 5MIL প্রস্থ সহ এক জোড়া মাইক্রোস্ট্রিপ ডিফারেনশিয়াল রাউটিং এর সাথে সংযুক্ত, যা একক শেষ মোড গ্রহণ করে এবং রাউটিং এর রেফারেন্স প্লেন থেকে 3.5mil দূরে।

SMT প্যাডের বেধ 40mil, সহ সংযোগকারী পিন এবং সোল্ডার, যা মাইক্রোস্ট্রিপ পিসিবি তারের পুরুত্বের প্রায় 40 গুণ।

তামার বেধের বৃদ্ধি ক্যাপাসিট্যান্স বিচ্ছিন্নতা এবং উচ্চতর সংকেত ক্ষয় ঘটাবে। এই ঘটনাটি যথাক্রমে চিত্র 6 এবং চিত্র 7 এ দেখানো TDR এবং সন্নিবেশ ক্ষতির সিমুলেশন ডায়াগ্রাম থেকে দেখা যেতে পারে।

সরাসরি SMT প্যাডের নীচে একটি উপযুক্ত ব্যবধান "d" (অর্থাৎ 7mil) সহ তামার অঞ্চলটি কেটে প্রতিবন্ধকতার অমিল কমিয়ে আনা যায়।

3। সারাংশ

এই কাগজের বিশ্লেষণ দেখায় যে সরাসরি SMT প্যাডের নীচের রেফারেন্স প্লেন এলাকাটি কেটে দিলে প্রতিবন্ধকতা অমিল কমাতে পারে এবং ট্রান্সমিশন লাইনের ব্যান্ডউইথ বৃদ্ধি করতে পারে।

SMT প্যাড এবং অভ্যন্তরীণ রেফারেন্স কপার ফয়েলের মধ্যে দূরত্ব SMT প্যাডের প্রস্থ এবং SMT প্যাডের কার্যকর পুরুত্বের উপর নির্ভর করে, সহ সংযোগকারী পিন এবং সোল্ডার। যদি শর্ত অনুমতি দেয়, 3D মডেলিং এবং সিমুলেশন PCB উৎপাদনের আগে সম্পন্ন করা হবে যাতে নিশ্চিত করা যায় যে নির্মিত ট্রান্সমিশন চ্যানেলের ভাল সংকেত অখণ্ডতা রয়েছে।

এই বিষয়বস্তু নেটওয়ার্ক / ক্লাউড মস্তিষ্কের চিন্তা ট্যাংক প্রদর্শনী থেকে আসে. এই ওয়েবসাইট শুধুমাত্র পুনর্মুদ্রণ প্রদান করে. এই নিবন্ধটির মতামত, অবস্থান এবং প্রযুক্তির সাথে এই ওয়েবসাইটের কোন সম্পর্ক নেই। লঙ্ঘন হলে, এটি মুছে ফেলার জন্য আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন!

পূর্ববর্তী: আইকিউ কোয়াড্রেচার মডুলেটরের প্রাথমিক জ্ঞান এবং পরীক্ষার বিবরণ
পরবর্তী:আরএফ মাইক্রোসিস্টেম ইন্টিগ্রেশন টেকনোলজি সিস্টেম এবং এর ডেভেলপমেন্ট ফর্ম নিয়ে গবেষণা করুন