Leiterplattentechnik - RF PCB Layout Guide

RF PCB Layout spielt eine wesentliche Rolle in modernen elektronischen Geräten. Die Hochfrequenzschaltung hat die Eigenschaften von Hochfrequenz, hoher Empfindlichkeit und geringem Rauschen. Ein gutes HF-PCB-Layout kann die Reflexion und den Verlust des Signals reduzieren, elektromagnetische Störungen reduzieren und die Zuverlässigkeit und Stabilität des Systems verbessern.

Grundprinzipien des RF PCB Layouts

1. Impedanzgleichung

Impedanz Matching ist eines der Grundprinzipien des Designs von HF-Leiterplatten. In Hochfrequenzschaltungen muss die Übertragung von Signalen eine bestimmte Impedanz beibehalten, um die Integrität des Signals und die Effizienz der Übertragung sicherzustellen. Die Impedanz stimmt nicht überein, dies führt zu Reflexion und Verlust des Signals, was seine Leistung beeinträchtigt. System. Es ist notwendig, den geeigneten Impedanzwert entsprechend der Signalfrequenz und den Eigenschaften der Übertragungsleitung auszuwählen und die Impedanzanpassung mit einem angemessenen Layout-Design zu realisieren. Allgemeine Impedanzanpassungsmethoden umfassen Mikrostreifenlinienabgleich, koplanare Wellenleiterabgleich, Entkopplung usw. Kann gefunden werden.

2. Signalisolation：

(1) Platzieren Sie verschiedene Signale in Schichten, um Interferenzen zwischen Signalen zu vermeiden.

(2) Verwenden Sie einen Bildschirm oder eine Schutzschicht, um empfindliche Signale von anderen Signalen zu isolieren.

(3) Organisieren Sie die Erdungsmethode angemessen, um die Störung des Erdungsstroms auf dem Signal zu reduzieren.

3. Stromversorgungs- und Erdungsdesign：

(1) Wählen Sie einen geeigneten Leistungsfilter, um die Störung des Leistungsrauschens im Hochfrequenzsignal zu reduzieren.

(2) Organisieren Sie das Layout der Stromversorgung und der Erde angemessen, um Schleifeninterferenzen zwischen der Stromversorgung und der Erde zu vermeiden.

(3) Verwenden Sie eine große Grundfläche, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der Erdung zu verbessern.

RF PCB Layout

Spezielle Entwurfsstufen des RF PCB Layouts

1. Das Schaltungsdesign wird zuerst durchgeführt, und das Schaltungsdesign besteht aus zwei Stufen: schematischem Design und Layout des Leiterplattendesigns. In der schematischen Entwurfsphase ist es notwendig, die geeigneten elektronischen Komponenten entsprechend den funktionalen Anforderungen des Systems auszuwählen und einen angemessenen Schaltplan zu entwerfen. In der Phase des Entwurfs des Layouts der Leiterplatte erfordert eine rationale Platzierung elektronischer Komponenten auf der Leiterplatte gemäß dem Schaltplan der Schaltung, und das Design der Verkabelung muss durchgeführt werden.

2. Grundkomponenten wie Bauteilplatzierungsvorrichtungen werden so nah wie möglich platziert, um den Übertragungsweg und den Signalverlust zu reduzieren.

(2) Impedanzanpassung: Entsprechend den Impedanzanpassungsanforderungen sind die Position und Richtung der Komponenten vernünftigerweise angeordnet, um die Impedanzanpassung sicherzustellen.

(3) Signalisolierung: Halten Sie die verschiedenen Signalquellen und empfindlichen Komponenten wie Verstärker so entkoppelt wie möglich, um Interferenzen zwischen Signalen zu reduzieren.

(4) Wärmeableitungsprobleme: Für Hochleistungskomponenten sollten Wärmeableitungsprobleme berücksichtigt werden, und die Lage und Anordnung der Komponenten sollten rational organisiert werden, um den Wärmeableitungseffekt zu verbessern.

3. Verkabelung

(1) Impedanzanpassung: Wählen Sie entsprechend den Impedanzanpassungsanforderungen die geeignete und geeignete Kabelbreite aus, um Impedanzanpassung zu erreichen.

(2) Signalisolierung: Platzieren Sie die verschiedenen Signalkabel so weit wie möglich auseinander, um Interferenzen zwischen den Signalen zu vermeiden.

(3) Erdungsdesign: angemessene Anordnung der Erdungskabel, um die Störung des Erdungsstroms auf dem Signal zu reduzieren.

(4) Elektromagnetische Störung: Verhindern Sie die Bildung von Schleifen in der Verdrahtung und reduzieren Sie elektromagnetische Störungen.

4.Elektromagnetischer Schutz

Bei der Auslegung einer elektromagnetischen Abschirmung können folgende Methoden verwendet werden.

(1) Verwenden Sie eine Schutzabdeckung oder Schutzschicht: bedecken Sie die empfindlichen Komponenten oder den gesamten Hochfrequenzkreislauf mit einer Schutzabdeckung oder Schutzschicht, um externe elektromagnetische Störungen zu reduzieren.

(2) Angemessene Regelung der Erdungsmethoden: Massieren Sie die Schutzabdeckung oder Schutzschicht, um die Schutzwirkung zu verbessern.

(3) Verwenden Sie Filter: Verwenden Sie Filter an den Signaleingangs- und Ausgangsanschlüssen, um den Eingang externer elektromagnetischer Störungen zu reduzieren.

Vorsichtsmaßnahmen für die Anordnung des RF PCB Layouts

1. Rechtwinklige Kurven sollten so weit wie möglich vermieden werden. Drehen im rechten Winkel verursacht Reflexion und Verlust des Signals, was die Leistung des Systems beeinträchtigt. Curved Turns oder 45-Grad Turns können verwendet werden, um Reflexion und Signalverlust zu reduzieren.

2. Die Länge der Kabel sollte so weit wie möglich kontrolliert werden. Zu lange Verdrahtung beeinträchtigt die Leistung des Systems, was zu einer Verzögerung und Verlust der Signalübertragung führt. Eine kurze und gerade Verdrahtungsmethode kann verwendet werden, um die Übertragungsverzögerung und den Signalverlust zu reduzieren.

3. Parallele Verdrahtung sollte so weit wie möglich vermieden werden. Parallele Verdrahtung kann eine Entkopplung zwischen Signalen verursachen und die Systemleistung beeinträchtigen. Kreuzverdrahtung oder vertikale Verdrahtung kann verwendet werden, um Entkopplungsstörungen zwischen Signalen zu reduzieren.

4.Besondere Aufmerksamkeit sollte der Richtung der Platzierung der Komponenten gewidmet werden. Verstärker, Filter usw. Für einige empfindliche Komponenten, wie z. B. sollte die Richtung der Ein- und Ausgangsanschlüsse so konsistent wie möglich mit der Signalübertragungsrichtung sein, um die Reflexion und den Verlust des Signals zu reduzieren.

5.Simulationen und Tests müssen durchgeführt werden, um die Genauigkeit und Leistung des Entwurfs zu überprüfen. Sie können professionelle Hochfrequenzsimulationssoftware für Simulationsanalysen wie ADS, HFSS usw. verwenden. Gleichzeitig werden S-Parameter-Tests, Geräuschformtests usw. durchgeführt. Wie echte Tests. kann auch durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Leistung des Entwurfs den Anforderungen entspricht.

Kurz gesagt, das HF-PCB-Layout spielt eine wesentliche Rolle in modernen elektronischen Geräten. Dank des vernünftigen Layoutdesigns können die Qualität und Stabilität der Hochfrequenzsignale verbessert, die Störgeräusche reduziert und die Zuverlässigkeit und Stabilität des Systems verbessert werden. verbessert. In Zukunft wird das Design elektronischer Geräte, das Layout von HF-Leiterplatten weiterhin eine wichtige Rolle spielen und die hohe Leistung und hohe Zuverlässigkeit elektronischer Geräte sicherstellen.