Techniques PCB pour circuits RF

Suite à cette note d'application de la technologie linéaire ( Analog.com ) AN47FA (1991), j'ai trouvé ce type de PCB RF, parmi beaucoup d'autres, très similaires (fig.32 p.18 et Fig.F10 p.107).

(Les images sont en noir et blanc à cause de l'esthétique du document.)

Mis à part qu'il s'agit en fait de plaques de cuivre uniques, c'est-à-dire pas de PCB à proprement parler, certains des critères déduits des explications du document sont:

• Raccourcissez les longueurs des fils de sortie,
• Utilisez un plan de masse global,
• Utilisez une plaque derrière un connecteur comme plan de réflexion.

Mais ces techniques sont-elles réellement standardisées dans les PCB RF plus modernes?

Quelle devrait être une ligne directrice plus formelle pour ces techniques?

Sont-ils en quelque sorte remplacés par de meilleurs composants de la technologie d'impression PCB?

Ou ces circuits sont-ils construits de cette façon parce qu'à cette époque, les PCB étaient plus chers? Je doute vraiment de ce dernier point, les techniques de laboratoire pour fabriquer des PCB étaient bien connues à cette époque, et le même document montrait la soudure négligemment.

Merci d'avance,

Je dois être en désaccord avec le légendaire Jim Williams (et Bob Pease, qui était également connu pour cette technique). Ce sont, à mon avis, pas des circuits RF. Il s'agit d'un ensemble de techniques pour (essayer de) pousser le modèle à éléments groupés que de nombreux concepteurs de circuits utilisent jusqu'à des fréquences de plus en plus élevées.

La conception des circuits se fait généralement avec notre modèle de conception à éléments regroupés - c'est la façon dont la plupart d'entre nous sont enseignés et la plupart d'entre nous "pensent" - nous avons des composants regroupés tels que des résistances, des transistors, des condensateurs, etc ... connectés avec des connexions qui n'ont aucune perte, retard ou inductance.

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La clé est que dans une conception RF «réelle», nous cessons de penser que ces interconnexions sont idéalisées. Au lieu de cela, nous commençons à penser à l'adaptation d'impédance et à la modélisation des interconnexions en tant que lignes de transmission. Une fois que nous le faisons et que nous utilisons ces lignes de transmission, nous n'avons plus besoin d'essayer de rendre les interconnexions aussi courtes que possible pour minimiser leur impact, car nous incluons leur impact dès le départ. C'est pourquoi toute la conception RF est (ou du moins devrait être) effectuée à l'aide de lignes de transmission et d'adaptation d'impédance.

L'avantage de construire un circuit comme illustré ici est qu'il est rapide. Il suffit de prendre un morceau de panneau prototype en cuivre, de souder des trucs ensemble et le tour est joué, nous avons notre panneau prototype pour tester. Je pense que dans l'ingénierie moderne, cela a changé, car les appareils sont devenus de plus en plus petits et maintenant (au moins dans mon domaine de travail), nous concevons une carte à tester pendant la phase de conception - les tests sont une partie fondamentale du processus de conception. (si vous ne pouvez pas tester un design de manière fiable et répétée, vous ne pouvez pas le vendre).

Notez que même à RF, nous concevons parfois sans lignes de transmission, mais nous devons ensuite modéliser très précisément les interconnexions pour vérifier les performances.

Donc, pour vraiment répondre à votre question, non, il n'y a pas de directive standard comme celle-ci pour la conception RF, car ce n'est pas quelque chose qui se fait dans la conception RF de production moderne.

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Ces exemples ne sont pas des circuits de production. Ce sont des prototypes construits par Jim Williams, qui était un ingénieur d'applications bien connu de Linear Technology avant d'être acheté par Analog.

La technique est appelée collage par soudure.

Pour autant que je sache, il n'est jamais utilisé pour la production, sauf peut-être pour des cas très simples comme le câblage d'une inductance d'alimentation dans un circuit.

Mais ces techniques sont-elles réellement standardisées dans les PCB RF plus modernes?

Oui, même lors de la fabrication d'un PCB de production, il est avantageux d'utiliser un plan de masse, gardez les fils courts. Habituellement, vous utiliseriez un connecteur conçu pour le montage sur PCB plutôt que cette "plaque de réflexion".

Quelle devrait être une ligne directrice plus formelle pour ces techniques?

Oui, il existe des directives plus formelles. Il faudrait probablement un livre ou deux pour les expliquer.

Ce n'est pas un "circuit RF" tel que nous le connaissons aujourd'hui, plus comme un analogique haute vitesse

La technique que vous voyez ici s'appelle le bug mort , le montage à main levée de composants sur un PCB en cuivre nu qui sert également de plan de masse. Bien que cela semble étrange à quelqu'un qui est habitué à la «conception RF» comme étant la province des circuits à éléments distribués de la gamme GHz, les techniques de bogues morts sont très bonnes pour le prototypage et les circuits uniques dans les gammes HF et VHF où la planche à pain et les perfboards sont plutôt inutiles, mais des éléments de circuit regroupés sont toujours utiles. Il est également bon pour d' autres types de circuits analogiques à haute vitesse ou de précision, car le «câblage d'air» des techniques de bogues morts est bon pour un travail de précision à faible fuite (l'air est un isolant stupidement bon dans un environnement à petit signal), et les petites zones de boucle et le bon plan de masse réduisent la susceptibilité aux impuretés RF entrantes.