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Ingeniería RF

Diseño de PCB RF y Microondas

Domine el diseño de antenas, filtros RF y amplificadores de potencia. De VHF a mmWave, aprenda las técnicas para diseñar PCB que cumplan con las exigentes especificaciones RF.

Fundamentos de Diseño RF

  • Adaptación de impedancia de 50Ω en toda la longitud
  • Planos de tierra sólidos e ininterrumpidos
  • Materiales de sustrato de baja pérdida
  • Minimizar inductancia de vías
  • Blindaje de circuitos sensibles

Bandas de Frecuencia y Selección de Materiales

BandaFrecuenciaAplicacionesMaterial Recomendado
VHF30-300 MHzRadio FM, difusión TVFR-4
UHF300 MHz-3 GHzCelular, WiFi, GPSFR-4/Rogers
S-Band2-4 GHzWiFi, radar meteorológicoRogers RO4350
C-Band4-8 GHzSatélite, WLANRogers RO4003
X-Band8-12 GHzRadar, sat-commRogers/Taconic
Ku-Band12-18 GHzTV satélite, radarRogers 3003
K-Band18-27 GHz5G, backhaulRT/duroid
mmWave28-100 GHz5G, radar automotrizRT/duroid 5880

Fundamentos de Diseño RF

Adaptación de Impedancia

Use carta de Smith o redes de adaptación. Apunte a VSWR < 1.5:1 para la mayoría de aplicaciones. Adaptación en L, Pi o transformador según necesidades de ancho de banda.

Parámetros S

S11 (pérdida de retorno) < -10 dB típico. S21 mide pérdida de inserción o ganancia. Los parámetros S son esenciales para simulación y caracterización RF.

Estrategia de Tierra

Tierra de punto único para audio, tierra distribuida para RF. Cercas de vías para aislamiento. Trazas de guarda y latas de blindaje para circuitos sensibles.

Preguntas Frecuentes

¿Qué hace que el diseño PCB RF sea diferente del digital?

El diseño RF requiere control preciso de impedancia, materiales de baja pérdida y atención cuidadosa a los parásitos. Cada traza es una línea de transmisión. Los planos de tierra deben ser sólidos. La inductancia de las vías importa. La ubicación de componentes afecta el rendimiento. La pérdida de retorno y el VSWR se convierten en especificaciones críticas. El acoplamiento electromagnético entre trazas es una preocupación principal.

¿Cómo elijo entre microstrip y CPW para RF?

El microstrip es más simple y más común por debajo de 10 GHz. CPW (Guía de Onda Coplanar) sobresale por encima de 10 GHz debido a menor dispersión y montaje de componentes más fácil. Use GCPW (CPW con tierra) para mejor aislamiento. CPW es preferido para mmWave, transiciones y cuando necesita definición de tierra ajustada cerca de la señal.

¿Cuál es la importancia de las vías de tierra en el diseño RF?

Las vías de tierra proporcionan rutas de retorno de baja inductancia y previenen la propagación del modo placa paralela. Espacie las vías a λ/10 o menos para suprimir resonancias. Para mmWave (28+ GHz), esto significa espaciado de vías menor a 1mm. Use cercas de vías alrededor de trazas RF para aislamiento. Múltiples vías por pad de tierra reducen la inductancia.