आरएफ पीसीबी: रेडियो फ्रीक्वेंसी पीसीबी के लिए आपकी अंतिम गाइड

  

आरएफ पीसीबी या रेडियो फ्रीक्वेंसी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड पीसीबी निर्माण में सबसे तेजी से बढ़ते क्षेत्रों में से एक हैं। वे उच्च आवृत्ति संकेतों के साथ काम करते हैं, खासकर आरएफ (रेडियो फ्रीक्वेंसी) रेंज में।

सिग्नल अखंडता से संबंधित समस्याओं को रोकने के लिए लेआउट और रूटिंग को सावधानीपूर्वक संभालना महत्वपूर्ण है। ऐसा इसलिए है क्योंकि आरएफ पीसीबी लेआउट में डिजिटल घटक हो सकते हैं और सावधानीपूर्वक लेआउट के साथ, डिजिटल और आरएफ सिग्नल के बीच संभावित हस्तक्षेप को रोका जा सकता है।

यह लेख बताता है कि RF PCB क्या है, इसके डिज़ाइन सिद्धांत, सामग्री संबंधी विचार और इसका लेआउट डिज़ाइन। हम RF PCB डिज़ाइन के दौरान आने वाली आम चुनौतियों पर भी चर्चा करेंगे और संभावित सुझाव और समाधान देंगे। अंत में, हम सबसे अच्छा RF PCB निर्माता चुनने से पहले विचार करने के लिए सुझाव और कारक प्रदान करेंगे। कृपया इस पृष्ठ पर बने रहें क्योंकि हम विषय को आगे समझाते हैं।

  

  

  

   

आरएफ पीसीबी क्या है?

आरएफ किसी भी आवृत्ति का वर्णन करता है जहां रेडियो तरंगों का उत्सर्जन होता है। आरएफ आवृत्ति रेंज आमतौर पर 300 KHz और 300GHz के भीतर आती है। माइक्रोवेव पीसीबी और आरएफ पीसीबी के बीच मुख्य अंतर रेडियो आवृत्ति है जिस पर वे काम करते हैं।

आरएफ पीसीबी एक उच्च आवृत्ति वाला पीसीबी है जो 100 मेगाहर्ट्ज से ऊपर काम करता है, जबकि 2 गीगाहर्ट्ज से अधिक आवृत्तियों पर काम करने वाले पीसीबी को माइक्रोवेव पीसीबी के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। माइक्रोवेव पीसीबी और आरएफ पीसीबी दोनों ही रेडियो सिग्नल के प्रसारण और प्राप्ति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में संचार संकेतों के लिए आवश्यक हैं, जैसे रडार इंस्टॉलेशन।

आरएफ पीसीबी उच्च तापीय चालकता और कम ढांकता हुआ नुकसान वाली सामग्री का उपयोग करता है। अपनी सिग्नल अखंडता को बनाए रखने के लिए, वे ट्रांसमिशन लाइनों और नियंत्रित प्रतिबाधा की संरचनाओं के साथ काम करते हैं। इसके अलावा, आरएफ पीसीबी में परिरक्षण सुविधाएँ होती हैं जो ईएमआई (विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप) को कम करने में मदद करती हैं। यह सुविधा बेहतर सिग्नल ट्रांसमिशन भी सुनिश्चित करती है।

आरएफ सर्किट बोर्ड के अनुप्रयोग विविध हैं। इनमें रडार सिस्टम, माइक्रोवेव उपकरण और वायर संचार प्रणाली शामिल हैं। इसके अलावा, ये पीसीबी सिग्नल हस्तक्षेप, सिग्नल हानि और शोर जैसी संभावित समस्याओं को कम करने में मदद करते हैं। ये समस्याएं इन उच्च आवृत्ति सर्किट की कार्यक्षमता को कम कर सकती हैं।

पारंपरिक पीसीबी का प्राथमिक कार्य इसकी सतह पर संधारित्र, प्रतिरोधक और एकीकृत सर्किट जैसे विद्युत घटकों को स्थापित करके तथा तांबे के तारों का उपयोग करके उन्हें आपस में जोड़कर विद्युत कनेक्शन और यांत्रिक सहायता प्रदान करना है।

इसके विपरीत, आरएफ सर्किट बोर्ड रेडियो-फ्रीक्वेंसी और उच्च-आवृत्ति संकेतों को संभाल सकते हैं। पारंपरिक पीसीबी की तुलना में, आरएफ पीसीबी में अद्वितीय डिजाइन आवश्यकताएं और विशेषताएं हैं जो उच्च-आवृत्ति रेंज के भीतर संकेतों के प्रभावी संचरण की अनुमति देती हैं।

आरएफ पीसीबी अनुप्रयोग और सामग्री मिलान गाइड

आरएफ अनुप्रयोग	आरएफ सामग्री	संबंध सामग्री	गुण
सैन्य एवं अंतरिक्ष अनुप्रयोग	RO4000 आरटी/ड्यूरोइड	आरओ4450एफ आरओ4450बी	थर्मल और इलेक्ट्रिकल प्रदर्शन के साथ-साथ पर्यावरणीय स्थायित्व में सबसे प्रभावी
उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स	RO4835 RO3010 RO3006	2929 बीऑनडप्लाई बॉन्डप्लाई आरओ3000 सीरीज	यह लाभदायक है और इसमें विश्वसनीय तापीय और विद्युतीय विशेषताएं हैं
चिकित्सा	आरओ4350बी	2929 बॉन्डप्लाई RO4400 बॉन्डप्लाई	उच्च प्रदर्शन वाली विशेषताएं जो विभिन्न डिवाइसों के लिए उपयुक्त हैं
औद्योगिक	आरओ4350बी RO4835 एक्सटी/ड्यूरोइड	RO4400 बॉन्डप्लाई 2929 बॉन्डप्लाई	महान स्थायित्व के साथ-साथ पर्यावरण प्रतिरोध
मोटर वाहन	RO4000 RO3003 आरओ4350बी	RO4400 बॉन्डप्लाई	उत्कृष्ट विद्युत प्रदर्शन जो मानक विनिर्माण प्रक्रियाओं के अनुकूल है
उच्च शक्ति अनुप्रयोग	एक्सटी/ड्यूरोइड 6035 HTC	आमतौर पर आवश्यक या कस्टम थर्मल नहीं	उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधनnt

कोर आरएफ पीसीबी डिजाइन दिशानिर्देश

आरएफ पीसीबी डिजाइन के दौरान शोर, सिग्नल हानि और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को कम करना आवश्यक है। सिग्नल स्थिरता, शक्ति और बैंडविड्थ को अधिकतम करना भी आवश्यक है। यहां आरएफ पीसीबी के लिए मुख्य डिजाइन सिद्धांत दिए गए हैं।

डिज़ाइन आवश्यकताएँ

आरएफ पीसीबी डिजाइन शुरू करने से पहले, पीसीबी की प्रतिबाधा मिलान, पावर लेवल और आवृत्ति रेंज आवश्यकताओं को निर्धारित करना महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, पीसीबीए (पीसीबी असेंबली) के दौरान उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक घटकों को भी जानें।

पीसीबी लेआउट

आरएफ पीसीबी घटकों को रखने से सिग्नल तार की लंबाई कम करने में मदद मिलेगी। इसे कुछ विया का उपयोग भी करना चाहिए।

इसके अलावा, महत्वपूर्ण भागों में छोटे घटकों को जोड़ें। याद रखें कि आरएफ लाइनें छोटी होनी चाहिए। यह उन्हें हाई-स्पीड पावर प्लेन, डिजिटल ट्रेस और अन्य शोर स्रोतों के करीब जाने से रोकता है।

ग्राउंडिंग

वापसी पथ, विकिरण और क्रॉसटॉक को कम करने के लिए आरएफ ट्रेस के नीचे एक ठोस ग्राउंड प्लेन होना चाहिए।

प्रतिबाधा मिलान

माइक्रोस्ट्रिप ट्रांसमिशन लाइनों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। यह आरएफ ट्रेस के प्रतिबाधा का कनेक्टर और घटकों के प्रतिबाधा से उचित मिलान सुनिश्चित करता है। साथ ही, सुनिश्चित करें कि ट्रेस स्पेस और चौड़ाई आवश्यक सहनशीलता और प्रतिबाधा मान को पूरा करती है।

परिरक्षण

अन्य स्रोतों से संभावित हस्तक्षेप और आरएफ सिग्नल रिसाव से बचने के लिए आरएफ शील्ड या परिरक्षित कनेक्टर का उपयोग करें।

टेस्ट

लेआउट पूरा करने के बाद, इसके प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए सर्किट का परीक्षण करना आवश्यक है। बैंडविड्थ, रिटर्न लॉस और इंसर्शन लॉस को मापने के लिए ऑसिलोस्कोप या नेटवर्क एनालाइज़र का उपयोग करें।

इष्टतमीकरण

इसके प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए डिज़ाइन में समायोजन करें। ट्रेस स्पेस, चौड़ाई और लंबाई को समायोजित करके यह संभव है। इसके अलावा, विद्युत चुम्बकीय समाधान उपकरणों का उपयोग करके सर्किट के आरएफ व्यवहार का विश्लेषण करें।

आम तौर पर, RF PCB डिज़ाइन के लिए उचित और सावधानीपूर्वक योजना की आवश्यकता होती है। इसके लिए RF डिज़ाइन के सिद्धांतों का व्यापक ज्ञान भी आवश्यक है। इन डिज़ाइन दिशानिर्देशों का पालन करके और उचित तकनीकों और उपकरणों के साथ काम करके उच्च-प्रदर्शन RF सर्किट बनाना संभव है।

पीसीबेसिक के बारे में

आपकी परियोजनाओं में समय ही पैसा है – और पीसीबेसिक इसे प्राप्त करता है. PCबुनियादी एक पीसीबी असेंबली कंपनी जो हर बार तेज़, दोषरहित परिणाम देता है। हमारा व्यापक पीसीबी असेंबली सेवाएं हर कदम पर विशेषज्ञ इंजीनियरिंग सहायता शामिल करें, जिससे हर बोर्ड में उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित हो। एक अग्रणी के रूप में पीसीबी असेंबली निर्माता, हम एक वन-स्टॉप समाधान प्रदान करते हैं जो आपकी आपूर्ति श्रृंखला को सुव्यवस्थित करता है। हमारे उन्नत समाधान के साथ भागीदार बनें पीसीबी प्रोटोटाइप कारखाना त्वरित बदलाव और बेहतर परिणामों के लिए जिस पर आप भरोसा कर सकते हैं।

आरएफ पीसीबी सामग्री पर विचार

आरएफ सर्किट बोर्ड का निर्माण करते समय कुछ सामग्री संबंधी विचार नीचे दिए गए हैं।

पारद्युतिक स्थिरांक

परावैद्युत स्थिरांक माध्यम के विद्युत संकेत प्रसार की गति का वर्णन करता है। यह गति परावैद्युत स्थिरांक के वर्गमूल से व्युत्क्रमानुपाती होती है। परावैद्युत स्थिरांक के कम मान का अर्थ है तेज़ संकेत संचरण।

इसके अलावा, इस गुण को मापना कोई आसान काम नहीं है। यह सिर्फ़ माध्यम की विशेषताओं से संबंधित नहीं है, बल्कि परीक्षण के दौरान और उससे पहले सामग्री की स्थिति, परीक्षण आवृत्ति और परीक्षण विधि से भी निकटता से संबंधित है।

इसके अलावा, तापमान में परिवर्तन से परावैद्युत स्थिरांक में परिवर्तन प्रभावित होता है। यही कारण है कि आपको कुछ सामग्रियों को विकसित करते समय तापमान पर विचार करना चाहिए। परावैद्युत स्थिरांक को प्रभावित करने वाला एक अन्य कारक आर्द्रता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पानी का परावैद्युत स्थिरांक मान 70 है। पानी की थोड़ी सी मात्रा से ही महत्वपूर्ण परिवर्तन हो सकते हैं।

उच्च आवृत्ति और उच्च गति वाले अनुप्रयोगों के लिए सबसे अच्छी सामग्री तांबे की पन्नी से लिपटा हुआ वायु माध्यम है। इसके अलावा, सिग्नल की संचरण गति को सीधे प्रभावित करने के अलावा, ढांकता हुआ स्थिरांक प्रतिबाधा निर्धारित करने में कुछ हद तक मदद करता है। कई भागों में, यह प्रतिबाधा माइक्रोवेव संचार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

चूंकि परावैद्युत स्थिरांक आमतौर पर तापमान परिवर्तन के साथ बदलता है, इसलिए माइक्रोवेव सामग्री पारंपरिक रूप से बाहरी वातावरण में, यहां तक ​​कि अंतरिक्ष वातावरण में भी पाई जाती है।

हानि वाली स्पर्शरेखा

हानि स्पर्शज्या एक और कारक है जो आरएफ पीसीबी सामग्री के विद्युत गुणों को प्रभावित करता है। हानि स्पर्शज्या के अन्य नाम हानि कारक और ढांकता हुआ नुकसान हैं। यह एक माध्यम में एक संकेत या ऊर्जा हानि को इंगित करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब भी उच्च आवृत्ति संकेत किसी माध्यम से गुजरते हैं, तो उस माध्यम में अणु विद्युत चुम्बकीय संकेतों के अनुरूप खुद को समायोजित या अनुकूलित करते हैं।

हालांकि, अणु आपस में जुड़े हुए हैं, जिसके कारण इसे समायोजित करना लगभग असंभव है, लेकिन आवृत्ति में परिवर्तन के साथ, स्कोरर चलते रहेंगे, अधिक गर्मी उत्पन्न करेंगे, और ऊर्जा की हानि होगी।

इसके अलावा, PTFE जैसी कुछ सामग्रियाँ आमतौर पर गैर-ध्रुवीय होती हैं। इसका मतलब है कि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उन पर प्रभाव नहीं डालता है और इसलिए, न्यूनतम नुकसान का अनुभव करता है। इसके अलावा, नुकसान स्पर्शरेखा परीक्षण विधि और आवृत्ति से संबंधित है।

यहाँ, एक सामान्य नियम है - उच्च आवृत्तियों के परिणामस्वरूप अधिक महत्वपूर्ण नुकसान होता है। यहाँ एक अच्छा उदाहरण विद्युत ऊर्जा खपत है। जब सर्किट डिज़ाइन में थोड़ी सी भी हानि होती है, तो बैटरी जीवन में भारी वृद्धि हो सकती है। जब कोई एंटीना सिग्नल प्राप्त करता है, तो यह सामग्री हानि के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है, और एक स्पष्ट सिग्नल होगा।

तापीय प्रसार गुणांक

इसे CTE के नाम से जाना जाता है, यह बताता है कि अलग-अलग तापमान पर कोई सामग्री कैसे सिकुड़ती और फैलती है। इसके अलावा, निर्माण के दौरान सामग्री चुनते समय यह एक ज़रूरी मानदंड है।

विद्युत शक्ति

विद्युत शक्ति का सर्किट में उपयोग की जाने वाली सामग्री की परावैद्युत शक्ति से घनिष्ठ संबंध होता है। कम-शक्ति वाले बोर्डों के साथ काम करते समय, यह कारक महत्वपूर्ण नहीं हो सकता है। हालाँकि, RF PCB जैसे उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए, विद्युत शक्ति बहुत आवश्यक है।

थर्मल गुणांक

चुनने से पहले सामग्री के थर्मल गुणांक पर विचार करना महत्वपूर्ण है। कुछ मामलों में, थर्मल गुणांक के मूल्य में थोड़ा बदलाव आवृत्ति प्रतिक्रियाओं में बदलाव का कारण होगा। चूंकि आरएफ पीसीबी आमतौर पर उतार-चढ़ाव वाले तापमान के संपर्क में होते हैं, इसलिए 50 पीपीएम / डिग्री सेल्सियस से कम थर्मल गुणांक मूल्य वाली सामग्री का उपयोग करना उचित है।

ग्लास संक्रमण तापमान

Tg के रूप में दर्शाया गया, यह वह तापमान है जिस पर एक PCB सब्सट्रेट अपनी कांच की अवस्था से नरम अवस्था में बदल सकता है, जिसे आसानी से विकृत किया जा सकता है। सामग्री के ठंडा होने के बाद, यह अपनी पूर्व अवस्था में वापस आ जाती है।

नमी अवशोषण

किसी सामग्री का नमी अवशोषण, पानी के अवशोषण को सीमित करने की उसकी क्षमता है, खासकर जब उसे पानी में डाला जाता है। आम तौर पर, नमी अवशोषण किसी सामग्री के विद्युत और तापीय गुणों को प्रभावित करता है। सुनिश्चित करें कि आप उस वातावरण को समझते हैं जिस पर बोर्ड काम करेगा।

अपघटन तापमान

विघटन तापमान, जिसे Td के रूप में दर्शाया जाता है, वह तापमान दर्शाता है जिस पर RF PCB सामग्री यांत्रिक विघटन से गुजरती है। सुनिश्चित करें कि उपयोग की जाने वाली सामग्री उस तापमान को बनाए रखेगी जिसके तहत बोर्ड को काम करना होगा। यह आवश्यक है क्योंकि एक सामग्री अपने विघटन तापमान तक पहुँचने के तुरंत बाद, यह अपरिवर्तनीय है।

आरएफ पीसीबी लेआउट और घटक प्लेसमेंट

आरएफ सर्किट बोर्ड आमतौर पर हस्तक्षेप के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। यही कारण है कि आरएफ पीसीबी डिज़ाइनों को सख्त सहनशीलता की आवश्यकता होती है। विशेष रूप से, प्रतिबिंब, रिंगिंग और शोर को ध्यान में रखना होगा। इसके लिए रूटिंग के दौरान प्रतिबाधा मिलान को सावधानी से संभालने की आवश्यकता होती है।

इसके अलावा, आरएफ डिज़ाइन के उच्च-आवृत्ति सर्किट में सिग्नल रिटर्न पथ आवश्यक हैं। ये सिग्नल रिटर्न धाराएँ सबसे कम प्रतिबाधा के मार्ग का अनुसरण करती हैं। आरएफ पीसीबी लेआउट प्रक्रिया के दौरान, समस्या क्षेत्रों की खोज करने और समाधान खोजने के लिए सर्किट सिमुलेशन महत्वपूर्ण हो जाता है।

पारंपरिक पीसीबी लेआउट नियमों में विचलन हैं जो सबसे उपयुक्त सिग्नल प्रदर्शन प्रदान करना चाहिए। इनमें छोटे पैड आकार और तंग प्लेसमेंट क्लीयरेंस शामिल हैं। हालांकि, यह मदद करेगा यदि त्रुटि-मुक्त असेंबली और निर्माण सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक DFM नियमों को बनाए रखने के लिए आवश्यक होने पर ये संशोधन किए जाएं।

आइए सर्वोत्तम प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए कुछ आवश्यकताओं पर विचार करें।

आरएफ घटक प्लेसमेंट

आरएफ सर्किट ब्लॉक घटक प्लेसमेंट के दौरान, सर्किटरी को आमतौर पर एक तंग और मजबूत भाग प्लेसमेंट की आवश्यकता होती है। इस घटक प्लेसमेंट को संशोधित करना एक समझौता है जिसे डिजाइनर को सावधानीपूर्वक प्रबंधित करना होगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आप असेंबली के लिए मानक और स्वचालित उपकरणों के साथ बोर्ड निर्माण को प्राप्त कर सकें। यह विनिर्माण लागत में वृद्धि को रोकने में मदद करता है।

इसके अलावा, आरएफ बोर्ड में आमतौर पर इसके पावर नेटवर्क द्वारा उपयोग के लिए इसकी बाहरी परतों पर अतिरिक्त धातु होती है, जबकि घटकों को आम तौर पर उन क्षेत्रों में रखा जाता है। हालाँकि यह कनेक्शन आरएफ सर्किटरी के प्रदर्शन के लिए बहुत अच्छा काम कर सकता है, लेकिन पीसीबी असेंबली के मुद्दे उत्पन्न हो सकते हैं।

इसके अलावा, लेआउट के दौरान, आपको घटकों को बदलने की आवश्यकता हो सकती है। इसमें PCB फ़ुटप्रिंट पैड के आकार और साइज़ को बदलना और फ़ुटप्रिंट में धातु के आकार और विशेषताओं को शामिल करना शामिल हो सकता है। ये कार्य बेस लाइब्रेरी सेक्शन को बदलने के बजाय बोर्ड के घटकों द्वारा व्यक्तिगत रूप से संभाले जाते हैं। अब, आइए कुछ ट्रेस रूटिंग आवश्यकताओं पर विचार करें जो RF PCB डिज़ाइन के दौरान काम आ सकती हैं।

ट्रेस रूटिंग

सभी हाई-स्पीड रूटिंग की तरह, उच्च धारा पावर ट्रेस और नियंत्रित प्रतिबाधा रूटिंग के लिए अलग-अलग चौड़ाई के साथ प्रत्यक्ष, लघु रूटिंग आवश्यक होगी। नीचे आरएफ रूटिंग पर विचार करने के लिए कुछ बिंदु दिए गए हैं।

● कुछ आरएफ टोपोलॉजी के लिए अधिकांश ट्रेस रूटिंग को मैन्युअल रूप से जोड़ना पड़ता है

● डिज़ाइन नियमों को स्थापित करना और उनका उपयोग करना सफलता के लिए महत्वपूर्ण है

● इसके अलावा, कॉपी और पेस्ट जैसी रूटिंग सुविधाएँ समान सर्किटरी क्षेत्रों की प्रतिकृति बनाते समय महत्वपूर्ण हो सकती हैं

● वियास परिरक्षण के लिए ग्राउंड प्लेन क्षेत्रों के चारों ओर बाड़ प्रदान करते हैं

● मिटर किए गए कोने किसी भी प्रतिबाधा उतार-चढ़ाव को कम करने में मदद करते हैं

कई आरएफ डिज़ाइनों के लिए, कुछ रूटिंग क्षेत्रों को घटकों के रूप में माना जाता है। इस प्रकार के रूटिंग के लिए ऐसे उपकरणों की आवश्यकता होती है जो ट्रेस सेगमेंट को आरएफ विश्लेषण प्रणालियों में भेजने के लिए पैरामीट्रिक घटक रूटिंग को समायोजित करते हैं।

इसके अलावा, ग्राउंड और पावर प्लेन को आरएफ डिज़ाइन में उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है और यह सुनिश्चित करता है कि थर्मल रिलीफ स्वचालित सोल्डरिंग के दौरान करंट को संभालें। इसके अलावा, आरएफ तत्वों के लिए विषम आकार के धातु क्षेत्रों को बनाना आवश्यक है, अपने सीएडी उपकरणों की ड्राफ्टिंग क्षमताओं का उपयोग करना और फिर इन क्षेत्रों को बुद्धिमान नेट ऑब्जेक्ट में परिवर्तित करना।

आरएफ पीसीबी डिजाइन के दौरान आम चुनौतियां और समाधान

आरएफ पीसीबी में आम चुनौतियों में वजन कम करना, गैसों का बाहर निकलना, ब्लीडिंग की रोकथाम और प्रतिबाधा मिलान शामिल हैं। नीचे कुछ अन्य चुनौतियाँ दी गई हैं:

कठिन डिजाइन प्रक्रिया

मल्टीपल-लेयर सैटेलाइट पीसीबी के लिए, आपको अलग-अलग घटकों को अलग-अलग रखना चाहिए। इससे असेंबली प्रक्रिया के दौरान संभावित समस्याएं कम हो जाती हैं। इसके अलावा, आरएफ पीसीबी को कई परतों की आवश्यकता होती है, जिसमें सबसे ऊपरी परत में आरएफ सिग्नल लाइनें और एक पावर स्टेज होती है। साथ ही, बोर्ड को आरएफ सिग्नल वाले घटकों के नीचे ग्राउंड लेयर की आवश्यकता होती है।

शोर

आरएफ सिग्नल शोर के प्रति संवेदनशील होते हैं और मानक पीसीबी की तुलना में विभिन्न शोर प्रकारों के प्रति और भी अधिक संवेदनशील होते हैं। ये विभिन्न प्रकार के शोर हैं, जिनमें बैंड सीमित, गुलाबी, या सफेद और शॉट, थर्मल, झिलमिलाहट, चरण और हिमस्खलन शोर शामिल हैं। सिग्नल शोर, प्रतिबिंब और रिंगिंग को एक संभव सीमा तक कम करना महत्वपूर्ण है।

तापमान की व्यापक रेंज

तापमान स्तर में बदलाव एक और आम चुनौती है जिस पर विचार करना चाहिए। सैटेलाइट के तापमान में बदलाव से पीसीबी की सामग्री की विशेषताएं बदल सकती हैं। बोर्ड की सामग्रियों और विभिन्न सैटेलाइट अनुप्रयोगों के लिए उनकी उपयुक्तता की तुलना करने के लिए तापमान गुणांक की जाँच करना आवश्यक है।

इसके अलावा, आरएफ पीसीबी में गर्मी को ठीक से फैलाने की क्षमता होनी चाहिए, खासकर छोटे और संकुचित क्षेत्रों में। आरएफ पीसीबी सामग्री गर्मी को कैसे नष्ट करती है, यह समझने के लिए पीसीबी की तापीय चालकता पर गौर करें।

विश्वसनीयता

वजन कम करने से मल्टीलेयर सर्किट बोर्ड के बढ़ते उपयोग और आरएफ सर्किटरी घनत्व में वृद्धि की चिंता है। इसके अलावा, परतों के बीच इंटरकनेक्शन के लिए प्लेटेड थ्रू होल की विश्वसनीयता अंतरिक्ष में अत्यधिक तापमान में संचालन करते समय एक चिंता का विषय बन गई है।

माइक्रोवेव पीसीबी क्या है?

माइक्रोवेव पीसीबी एक तरह का आरएफ पीसीबी है। इसे विशेष रूप से उच्च आवृत्ति संकेत संचरण के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसकी ऑपरेटिंग आवृत्ति आमतौर पर 1 गीगाहर्ट्ज से अधिक होती है; यानी यह "माइक्रोवेव" आवृत्ति बैंड में प्रवेश करती है। सीधे शब्दों में कहें तो, अगर आपके सर्किट को बहुत उच्च आवृत्तियों पर सिग्नल संचारित करने की आवश्यकता है, जैसे कि उपग्रह संचार, 5G बेस स्टेशन, हाई-स्पीड रडार या सैन्य रडार सिस्टम, तो आप माइक्रोवेव पीसीबी का उपयोग कर रहे होंगे।

आरएफ बनाम माइक्रोवेव पीसीबी

हालाँकि सभी माइक्रोवेव पीसीबी आरएफ सर्किट बोर्ड से संबंधित हैं, यानी, वे सभी रेडियो आवृत्ति रेंज के भीतर अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं, लेकिन हर आरएफ पीसीबी माइक्रोवेव स्तर पर सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए सक्षम नहीं है। उदाहरण के लिए, 100 मेगाहर्ट्ज से 1 गीगाहर्ट्ज तक की ऑपरेटिंग आवृत्तियों वाले कुछ आरएफ पीसीबी, हालांकि वायरलेस संचार और ब्लूटूथ जैसे परिदृश्यों में भी उपयोग किए जाते हैं, सटीकता, प्रतिबाधा नियंत्रण और सामग्री स्थिरता के लिए माइक्रोवेव सिस्टम की उच्च आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं।

इसलिए, आरएफ पीसीबी डिजाइन करते समय, विशेष रूप से जब माइक्रोवेव आवृत्ति बैंड की बात आती है, तो उचित आरएफ पीसीबी सामग्री को शुरू से ही चुना जाना चाहिए, और सख्त आरएफ लेआउट और आरएफ पीसीबी डिजाइन दिशानिर्देशों का पालन किया जाना चाहिए। यह न केवल सिग्नल की ट्रांसमिशन गुणवत्ता सुनिश्चित कर सकता है, बल्कि उत्पाद की समग्र विश्वसनीयता में भी काफी सुधार कर सकता है।

यहां हम एक तालिका में आरएफ पीसीबी और माइक्रोवेव पीसीबी के बीच अंतर बता रहे हैं:

Feature	आरएफ पीसीबी (रेडियो फ्रीक्वेंसी पीसीबी)	माइक्रोवेव पीसीबी
आवृत्ति सीमा	100 मेगाहर्ट्ज – 1 गीगाहर्ट्ज (सामान्य आरएफ रेंज)	1 गीगाहर्ट्ज और उससे अधिक (माइक्रोवेव रेंज, आमतौर पर 3-30 गीगाहर्ट्ज अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है)
संकेत प्रकार	निम्न से मध्य आवृत्ति वाले आरएफ सिग्नल जैसे कि एफएम, वाई-फाई, ब्लूटूथ, जिगबी	उच्च गति, उच्च आवृत्ति संकेत जैसे रडार तरंगें, मिलीमीटर तरंग संचार, उपग्रह लिंक
सामान्य सामग्री	रोजर्स 4350B, टैकोनिक TLX, इसोला FR408HR – मानक RF PCB सामग्री	RT/duroid® 5880, RO3003, RO4003 – विशेष माइक्रोवेव पीसीबी सामग्री
भौतिक विशेषताएं	मध्यम परावैद्युत स्थिरांक (Dk ≈ 3.4–4.2), मध्यम हानि कारक (Df ≈ 0.004–0.009)	न्यूनतम संकेत हानि के लिए निम्न Dk (≈ 2.2–3.0), अत्यंत निम्न Df (≈ 0.0009–0.003)
परत संरचना	2-परत या बहुपरत हो सकता है; सामान्य आरएफ पीसीबी डिजाइन के लिए उपयुक्त	आमतौर पर बहुस्तरीय, कड़े आरएफ लेआउट और अलगाव नियंत्रण के साथ
आवेदन परिदृश्य	वायरलेस मॉड्यूल, ब्लूटूथ डिवाइस, आरएफ रिमोट, आरएफ ट्रांसीवर	सैटेलाइट सिस्टम, 5G mmWave मॉड्यूल, सैन्य रडार, एयरोस्पेस संचार प्रणाली
डिजाइन जटिलता	अपेक्षाकृत मध्यम, मानक आरएफ पीसीबी डिजाइन दिशानिर्देशों के साथ	उच्च जटिलता, सख्त आरएफ लेआउट दिशा-निर्देशों और माइक्रोवेव प्रतिबाधा मिलान की आवश्यकता होती है
लागत और विनिर्माण	मानक पीसीबी प्रक्रियाएं, मध्यम लागत	जटिल निर्माण, सख्त सहनशीलता, सामग्री और प्रदर्शन आवश्यकताओं के कारण उच्च लागत

इन अंतरों को समझने से इंजीनियरों और डिजाइनरों को उनकी विशिष्ट आवृत्ति रेंज और अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त RF PCB सामग्री और बोर्ड प्रकार का चयन करने में मदद मिलती है। सिग्नल की गुणवत्ता और समग्र सिस्टम विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सामान्य RF सर्किट बोर्ड और उच्च-प्रदर्शन वाले माइक्रोवेव PCB के बीच चयन करना महत्वपूर्ण है।

एक विश्वसनीय आरएफ पीसीबी निर्माता का चयन

आरएफ पीसीबी निर्माता चुनने से पहले, कुछ विशेषताओं पर विचार करना आवश्यक है

अनुभव

आप आरएफ पीसीबी विनिर्माण में अनुभव के बिना किसी कंपनी के साथ काम नहीं करना चाहेंगे। पूर्णता आमतौर पर तब आती है जब अनुभव होता है। अनुभवी निर्माता उच्च आवृत्ति पीसीबी विनिर्माण के दौरान हाल ही की तकनीकों और मशीनरी का उपयोग करते हैं।

अनुभव के साथ, RF PCB के विफल होने की संभावना कम होती है। सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए, ऐसे निर्माता को नियुक्त करें जिसके पास इस क्षेत्र में व्यापक अनुभव हो।

प्रमाणीकरण

आरएफ पीसीबी निर्माता चुनने से पहले गुणवत्ता एक महत्वपूर्ण कारक होना चाहिए। विचार करने वाली पहली बात निर्माता की गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली (QMS) है। न्यूनतम आवश्यकता ISO 9001 प्रमाणन है। यह एक बुनियादी QMS की उपस्थिति को इंगित करता है।

इसमें कार्य निर्देश, प्रक्रियाएं, गुणवत्ता मैनुअल, गुणवत्ता नीतियां, निवारक कार्रवाई आदि शामिल हैं। कुछ प्रमाणपत्र कंपनी की क्षमता साबित करने में मदद करते हैं। इनमें ISO 13485, A-610, A-600 और IPC J-STD शामिल हैं।

तकनीकी क्षमताएं

PCBasic जैसी उत्कृष्ट तकनीकी क्षमताओं वाले RF PCB निर्माता के साथ काम करना महत्वपूर्ण है। इन क्षमताओं में उचित डिज़ाइन और सामग्री का चयन, प्रसंस्करण तकनीक, सख्त गुणवत्ता नियंत्रण और उपयोग किए जाने वाले उपकरणों की स्थिति शामिल है।

उचित मूल्य निर्धारण

किसी RF PCB निर्माता के साथ काम करने से पहले, लागत जान लें। आप अलग-अलग निर्माताओं की वेबसाइट पर जाकर अलग-अलग बाज़ार कीमतों को समझ सकते हैं।

निष्कर्ष

आरएफ पीसीबी के डिजाइन और निर्माण के लिए उचित सामग्री चयन, डिजाइन नियम और विनिर्माण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि PCBasic जैसे विश्वसनीय आरएफ पीसीबी निर्माता के साथ काम करना महत्वपूर्ण है।