Was ist beim Entwerfen von HF-Leiterplatten zu beachten?

Ich entwerfe derzeit eine kleine Leiterplatte in Eagle Cad, die ein GPS-1PPS-Signal (ein kurzer Impuls pro Sekunde) als Eingang hat. Die Pulszeit für das 1pss ist so etwas wie 1us.

Ok, ich weiß das ist nicht super HF aber trotzdem.

Was sind gute Entwurfspraktiken beim Entwurf von Leiterplatten für HF?

• Sind gekrümmte Ecken von Routen besser als senkrecht?
• Sind dickere Routen besser als dünne oder entgegengesetzte?
• Grundplatte = gut?
• etc..

Howard Johnson verfügt über eine umfangreiche Sammlung von Newslettern für digitales Hochgeschwindigkeitsdesign.

http://www.sigcon.com/pubsAlpha.htm

Einer meiner Favoriten zeigt sichtbar die von darron erwähnten Rückströme. Gleichstrom fließt in einer geraden Linie (dem Pfad mit dem geringsten Widerstand ; eine gerade Linie in der Masseebene), während Wechselstrom unter dem Signalleiter fließt (dem Pfad mit der geringsten Induktivität ; ein Spiegelbild des Signalpfads in der Masseebene). Vermeiden Sie also, dass dieser Rückweg eine geteilte Ebene kreuzt, dass er zu viele andere Hochgeschwindigkeits-Rückwege usw. kreuzt. Außerdem können Leistungsebenen wie Masseebenen für einen Rückweg wirken, und der Rückweg kann Ebenen durch einen Kondensator springen (Denken Sie daran, Kappe ist eine kurze bis hohe Frequenzen); Der Rückweg wählt immer die Ebene, die dem Signal am nächsten liegt. http://www.sigcon.com/Pubs/news/8_08.htm

Ich glaube, es gibt andere Newsletter. Zum Beispiel sind 90-Grad-Winkel nicht wirklich so schlecht; Sie fügen der Spur lediglich eine überschüssige Kapazität hinzu. Bei "normalen" Hochgeschwindigkeitsfrequenzen ist dies keine große Sache. Wenn Sie jedoch auf Mikrowelle drücken, kann die parasitäre Kapazität Ihnen helfen . Http://www.sigcon.com/Pubs/edn/bigbadbend.htm

In Bezug auf die Trace-Größe hängt dies weitgehend von Ihrem Stackup ab. Wenn Sie eine feste Referenzebene (Masse oder Leistung!) Verwenden, ist Ihre Spurimpedanz eine Funktion der Spurenbreite und des Abstands von der Ebene. Wenn Sie sich nicht für die Impedanz interessieren, spielt die Spurgröße keine Rolle, solange sie nicht zu klein ist. Wenn Sie nicht versuchen, obszöne Strommengen (Ampere?) Zu transportieren, benötigen Sie in diesem Fall Spuren, die groß genug sind, damit sie nicht schmelzen!

Versuchen Sie, Signalebenen neben Referenzebenen zu halten. Das heißt, für eine 6-Schicht-Platine beziehen sich die Signalschichten 1 und 3 auf die Bezugsebene 2 und die Signalschichten 4 und 6 auf die Referenzleistungsebene 4. Wenn Signalebenen benachbart sind, achten Sie darauf, dass keine langen parallelen Läufe vorhanden sind, die ein Übersprechen induzieren könnten. Dies ist weniger besorgniserregend, wenn es eine Referenzebene gibt (obwohl die Rückströme immer noch übersprechen können, ist es nicht so schlecht)

Halten Sie Taktspuren und andere starke Rauschquellen so weit wie möglich von anderen Spuren entfernt (ich denke, die Faustregel lautet 5x die Spurbreite für Uhren und 3x für andere Schaltsignale).

Ja, das ist nicht wirklich HF. Immer noch...

Grundplatte auf jeden Fall.

Die einzige große Sache bei Rauschen, wenn Sie sich an etwas erinnern, ist, in Stromschleifen zu denken. Alle Signale müssen einen Rückstrom haben, der zurückgeht, um eine Schleife zu vervollständigen. Alles andere ist gleich ... je größer der Bereich ist, der durch den Pfad des Signals und dessen Rückstrom gebildet wird, desto mehr Rauschen wird gesendet und empfangen. Wenn Sie also ein Signal mit einem Erdungskabel haben, das einen halben Fuß entfernt ist, werden Sie viel Rauschen ausspucken und viel externes Rauschen an Ihr Signal koppeln.

Ein Hauptgrund für Grundebenen ist, dass sie einen sehr sehr engen Rückweg für das Signal bieten. Seltsamerweise tendieren die HF-Komponenten des Rückstroms dazu, unter dem Pfad der Signalspur und nicht nur dem geraden Pfad über eine Masseebene zur Batterie- / Eingangsspannung zu folgen.

Wenn Sie daran denken, das Rauschen im Hinblick auf die Minimierung von Rücklaufschleifen zu minimieren, werden die meisten anderen rauschreduzierenden Schritte selbsterklärend, wenn nicht selbstverständlich. Sie möchten nicht, dass eine Signalspur über einen großen Schlitz in der Grundebene verläuft, wenn Sie helfen können ... da der Rückstrom um den Schlitz herum umgeleitet werden muss und eine größere Rücklaufschleifenfläche entsteht. Das Anbringen von Spuren auf Ihrer Grundebene kann aus demselben Grund ebenfalls Probleme verursachen. Sie können diese Dinge tun, Sie müssen nur Ihr Bestes geben, um andere Signale auf eine Weise zu leiten, die sie nicht kreuzt.

Durchkontaktierungen sind schwierig. Wenn Sie eine typische Signal-Masse-Strom-Signal-4-Schicht-Platine haben, müssen die HF-Komponenten des Rückstroms beim Übergang zur unteren Schicht über eine Durchkontaktierung möglicherweise zum nächstgelegenen Entkopplungskondensator umleiten, um darunter zu folgen die Signalschicht der unteren Schicht auf der Leistungsebene. Platzieren Sie die Entkopplungskappen also relativ nahe an den Durchkontaktierungen.

Verdrillen Sie bei der Verkabelung die Signalkabel mit einem Erdungskabel. Wenn Sie ein Flachbandkabel haben, wechseln Sie Masse und Signal. (Oder Masse-Signal-Signal-Masse-Signal-Signal-Masse -... so dass ein Signal immer neben einer Masse liegt)

Wahrscheinlich am besten, um die Hochfrequenzsignale so direkt wie möglich zu halten. Platzieren Sie den IC / die Komponenten, in die Sie das Signal einspeisen möchten, wo möglich, direkt neben dem Eingang.