Técnicas de PCB para circuitos de RF

Siguiendo esta nota de aplicación de Linear Technology ( Analog.com ) AN47FA (1991), encontré este tipo de PCB de RF, entre muchos otros, muy similares (fig.32 p.18 y Fig.F10 p.107).

(Las imágenes están en blanco y negro debido a algunos aspectos estéticos del documento).

Dejando a un lado que estas son en realidad placas de cobre individuales, es decir, no PCB estrictamente hablando, algunos de los criterios inferidos de las explicaciones del documento son:

• Acortar las longitudes de cable de salida,
• Usa un plano terrestre global,
• Use una placa detrás de un conector como plano de reflexión.

¿Pero estas técnicas están realmente estandarizadas en los PCB RF más modernos?

¿Cuál debería ser una guía más formal para estas técnicas?

¿Están de alguna manera reemplazados por mejores componentes de la tecnología de impresión de PCB?

¿O estos circuitos se construyen de esa manera porque en ese momento los PCB eran más caros? Realmente dudo de este último punto, las técnicas de laboratorio para fabricar PCB eran bien conocidas en ese momento, y el mismo documento señalaba que la soldadura se realizaba descuidadamente.

Gracias por adelantado,

Tengo que estar en desacuerdo con el legendario Jim Williams (y Bob Pease, quien también era conocido por esta técnica). Estos son, en mi opinión, no los circuitos de RF. Este es un conjunto de técnicas para (intentar) impulsar el modelo de elementos agrupados que muchos diseñadores de circuitos usan hasta frecuencias cada vez más altas.

El diseño de circuitos generalmente se realiza con nuestro modelo de diseño de elementos agrupados: es la forma en que la mayoría de nosotros aprendemos y la mayoría de nosotros "pensamos": tenemos componentes agrupados como resistencias, transistores, condensadores, etc. conectados con conexiones que no tener pérdida, retraso o inductancia.

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La clave es que en el diseño de RF "real", dejamos de pensar en estas interconexiones como idealizadas. En cambio, comenzamos a pensar en la interconexión de impedancia y las interconexiones de modelado como líneas de transmisión. Una vez que lo hagamos, y usemos estas líneas de transmisión, ya no necesitamos tratar de hacer que las interconexiones sean lo más cortas posible para minimizar su impacto, ya que incluimos su impacto desde el principio. Esta es la razón por la cual todo el diseño de RF se hace (o al menos se debe hacer) usando líneas de transmisión y adaptación de impedancia.

La ventaja de construir un circuito como se muestra aquí es que es rápido. Simplemente tome un trozo de placa prototipo de cobre, suelde cosas juntas y listo , tenemos nuestra placa prototipo para probar. Creo que en la ingeniería moderna esto ha cambiado, ya que los dispositivos se han vuelto cada vez más pequeños y ahora (al menos en mi línea de trabajo) diseñamos una placa para probar durante la fase de diseño: las pruebas son una parte fundamental del proceso de diseño. (si no puede probar un diseño de manera confiable y repetida, no puede venderlo).

Tenga en cuenta que incluso en RF a veces todavía diseñamos sin líneas de transmisión, pero luego necesitamos modelar con mucha precisión las interconexiones para verificar el rendimiento.

Entonces, para responder realmente a su pregunta, no, no existe una directriz estándar como esta para el diseño de RF porque esto no es algo que se hace en la mayoría de los diseños modernos de RF de producción.

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Esos ejemplos no son circuitos de producción. Son prototipos construidos por Jim Williams, que era un conocido ingeniero de aplicaciones en Linear Technology antes de que Analog los comprara.

La técnica se llama tachuela de soldadura.

Hasta donde sé, nunca se usa para la producción, excepto tal vez por algunos casos muy simples como el cableado de un inductor de alimentación en un circuito.

¿Pero estas técnicas están realmente estandarizadas en los PCB RF más modernos?

Sí, incluso al hacer un PCB de producción es beneficioso usar un plano de tierra, mantenga los cables cortos. Por lo general, usaría un conector diseñado para montaje en PCB en lugar de esa "placa de reflexión".

¿Cuál debería ser una guía más formal para estas técnicas?

Sí, hay pautas más formales. Probablemente tomaría un libro o dos para explicarlos.

Este no es un "circuito de RF" como lo conocemos hoy, más bien como analógico de alta velocidad

La técnica que se ve aquí se llama " dead-bugging" , el montaje de componentes a mano alzada en un PCB de cobre desnudo que también sirve como plano de tierra. Si bien parece extraño para alguien que está acostumbrado a que el "diseño de RF" sea la provincia de los circuitos de elementos distribuidos en el rango de GHz, las técnicas de error muerto son muy buenas para la creación de prototipos y circuitos únicos en los rangos de HF y VHF, donde se encuentran los paneles de pruebas y los perfboards. bastante inútil, pero los elementos de circuitos agrupados siguen siendo útiles. También es bueno para otros tipos de circuitos analógicos de alta velocidad o precisión, ya que el "cableado aéreo" de las técnicas de error muerto es bueno para el trabajo de precisión de baja fuga (el aire es un aislante estúpidamente bueno en un entorno de señal pequeña), y Las pequeñas áreas de bucle y el buen plano de tierra reducen la susceptibilidad a la entrada de RF.