O layout é o circuito
Abaixo de algumas centenas de megahertz, uma pista é um fio. Acima disso, é uma linha de transmissão, e sua impedância, seu caminho de retorno e seu comprimento fazem parte do projeto elétrico. Dez regras abrangem a maior parte da diferença.
1. Coloque um plano de referência sob cada pista de RF
Contínuo, ininterrupto e na camada imediatamente abaixo. Um plano dividido força a corrente de retorno a desviar, e esse desvio é a origem da maioria dos comportamentos misteriosos de RF.
2. Controle a impedância e verifique-a
A impedância de microfita ou stripline é definida pela largura da pista, espessura do dielétrico e constante dielétrica. A tolerância de ±10% é verificada com um cupom no painel, e não assumida a partir da pilha CAD.
3. Mantenha o caminho de RF curto e reto
Cada milímetro de pista adiciona perda e cada curva adiciona uma descontinuidade. Onde uma curvatura for inevitável, use chanfros ou arcos de 45° em vez de cantos de 90°.
4. Interligue os planos de aterramento
Os planos de aterramento em diferentes camadas são interligados por meio de vias posicionadas próximas a cada transição de RF e ao longo da borda da placa. A interligação mantém os planos no mesmo potencial em RF, o que os torna uma referência.
5. Use cercas de vias ao redor de pistas sensíveis
Uma fileira de vias de aterramento em ambos os lados de uma pista sensível cria um limite semelhante a um guia de ondas que reduz o acoplamento com as redes vizinhas. O espaçamento deve ser pequeno em relação ao comprimento de onda, não à largura da pista.
6. Projete o lançamento, não apenas a pista
Onde um conector ou um cabo encontra a placa, a geometria muda: a largura do pad, o retorno de aterramento e o filete de solda afetam a impedância. Um lançamento projetado como uma reflexão posterior produz uma reflexão que nenhuma quantidade de ajuste da pista corrige.
7. Mantenha os circuitos digitais e de RF separados
Separe a seção de RF das fontes de alimentação chaveadas e do roteamento digital, e mantenha as correntes de retorno separadas até que se encontrem em um ponto definido. Um conversor CC-CC próximo a um LNA é uma decisão de projeto, não um acidente de layout.
8. Combine os comprimentos onde for necessário
Pares diferenciais e arranjos de fase precisam de comprimento elétrico compatível, e essa compatibilidade deve incluir as transições de vias. Em uma pilha híbrida, a constante dielétrica varia por camada, portanto, combinar apenas com base no comprimento físico pode ser inadequado.
9. Desacople na frequência em questão
Um capacitor de 100 nF não desacopla um transiente de alimentação de 2,4 GHz por si só. A rede de desacoplamento é escolhida para a banda, posicionada próxima ao pino e seu caminho de retorno vai diretamente para o plano de terra.
10. Torne a placa mensurável
Adicione cupons de teste para impedância, mantenha o acesso à cadeia de RF para sondagem e defina a referência de terra no ponto de teste. Uma placa que não puder ser medida na fase de protótipo será depurada através da troca de componentes.
A importância da escolha do material
O FR-4 é adequado para muitos projetos abaixo de 6 GHz, mas seu fator de dissipação e constante dielétrica variam com a frequência, a temperatura e o teor de resina. Quando o orçamento de perdas ou a estabilidade de fase exigem mais, laminados de RF como Rogers, Arlon, Taconic ou Nelco são usados — frequentemente em uma estrutura híbrida com FR-4 no núcleo para controlar os custos.
A comparação de materiais está na nota de material de alta frequência; os limites de processo, incluindo recursos de 0,06 mm e impedância de ±10%, estão na página de capacidades, e seções de RF de passo fino muitas vezes se combinam com HDI.
