Qu'est-ce qu'une ligne de transmission PCB ?

12 mars 2020

Une ligne de transmission régulière est une sorte de câble utilisé pour transférer l'électricité d'un point à un autre ou à travers plusieurs points, par exemple d'une sous-station à diverses unités de distribution dans la région. Ainsi, il transmet essentiellement des signaux électriques. Sur les mêmes lignes, une ligne de transmission PCB est une interconnexion RF utilisée pour transférer des signaux vers et depuis les émetteurs et récepteurs sur une carte de circuit imprimé. Il comprend deux conducteurs, l'un pour tracer le signal et l'autre pour tracer le chemin de retour. Les interconnexions RF ou les émetteurs PCB se comportent très différemment de la ligne de transmission électrique ordinaire. Cet article se concentre sur les détails des lignes de transmission PCB.

Importance des lignes de transmission dans les PCB

Les lignes de transmission sont très importantes pour éviter les pertes de liaison série et les coûts qui en découlent. Cela est particulièrement vrai pour les circuits haute fréquence car la probabilité de pertes diélectriques et de perturbations du signal est plus élevée dans ces cas. Ainsi, le format et la modélisation de la ligne de transmission doivent être soigneusement étudiés et finalisés lors de la phase de conception. Heureusement, grâce aux progrès technologiques dans la fabrication, la modélisation des circuits intégrés et l'augmentation des fréquences de fonctionnement ont permis de mettre en œuvre des conceptions de circuits numériques dans les connexions RF et micro-ondes. Ici, il est important de prendre en compte certains paramètres de ligne de transmission pour connecter avec précision les traces dans les cartes de circuits imprimés. Voici quelques conseils qui peuvent être utiles à cet égard :

• Une ligne de transmission est essentiellement un réseau de deux ports ou plus avec une extrémité de production d'énergie et une extrémité de réception. Par conséquent, la plupart des lignes de transmission ont au moins deux conducteurs.
• Dans le cas de lignes triphasées, trois conducteurs sont nécessaires. Des câbles coaxiaux normaux ou des pistes de circuits imprimés pourraient être utilisés comme lignes de transmission.
• La résistance requise dans un PCB et son application doivent être prises en compte car de bons matériaux conducteurs et une grande surface sur ces conducteurs réduisent la résistance. Ainsi, ces deux facteurs sont inversement proportionnels à la résistance. Cela s'applique aux grandes longueurs d'onde et aux longs trajets de circuit. Heureusement, de meilleures options sont désormais disponibles, les lignes de transmission étant envisagées au-delà des seules applications de résistance et de basse fréquence.
• En cas de longueurs d'onde courtes et de petites tailles de circuit, la ligne de transmission se comporte tout à fait différemment. La capacité entre deux conducteurs à une longueur donnée et l'inductance de boucle sur la longueur du conducteur dans la ligne de transmission ont également leur influence.
• La résistance et la conductance sont également applicables, mais ce sont des paramètres résultants. En effet, la conductance est la valeur dérivée sur la base des pertes diélectriques entre les conducteurs. La résistance est le résultat des propriétés physiques des matériaux utilisés dans les conducteurs et de la surface disponible ou des dimensions physiques d'un circuit imprimé.
• Sur la base de toutes ces caractéristiques telles que la conductance, la capacité, etc., et leur impact sur les signaux haute fréquence, le comportement de la ligne de transmission est décidé.
• On peut penser que ces lignes transfèrent simplement des signaux d'un point à un autre. Bien qu'il s'agisse de la fonction essentielle des lignes de transmission, la conception doit être réalisée avec soin. Toute lacune dans la conception des pistes et des lignes de transmission aura un impact direct sur la fonctionnalité du PCB.
• L'utilisation de techniques de fabrication avancées est la clé d'une conception sans faille dans le cas d'applications à haute fréquence et de courtes traces utilisées comme lignes de transmission. Il est également crucial d'utiliser des matériaux diélectriques de bonne qualité. De plus, avec des composants et en général des tailles de circuits imprimés diminuant de jour en jour, de bonnes techniques de fabrication et de montage permettent un placement facile et correct des composants sur la carte, et ils peuvent être logés dans une petite zone.

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