Leiterplattentechnisch - Erfahrungszusammenfassung des Handys RF PCB Layout und Verdrahtung

Mit dem Aufkommen einer Runde von Bluetooth-Geräten, Mobiltelefonen und 3G- und 4G-Ära achten Ingenieure immer mehr auf die Design-Fähigkeiten von HF-Schaltungen. Hochfrequenz (RF) Leiterplattendesign wird oft als "schwarze Kunst" beschrieben, da es in der Theorie noch viele Unsicherheiten gibt, aber diese Ansicht ist nur teilweise korrekt. HF-Leiterplattendesign hat auch viele Richtlinien, die befolgt werden können und Regeln, die nicht ignoriert werden sollten.

Im praktischen Design besteht jedoch die eigentliche praktische Fähigkeit darin, diese Richtlinien und Regeln zu kompromittieren, wenn sie aufgrund verschiedener Designbeschränkungen nicht genau umgesetzt werden können. Natürlich gibt es viele wichtige HF-Designthemen, die diskutiert werden sollten, einschließlich Impedanz- und Impedanzanpassung, Isolierschichtmaterialien und Laminate, Wellenlänge und stehende Welle, so dass diese einen großen Einfluss auf die EMV und EMI von Mobiltelefonen haben. Im Folgenden werden die Bedingungen zusammengefasst, die beim Entwerfen von HF-Layout der Mobiltelefon-Leiterplatte erfüllt werden müssen:

1.1 isolieren Sie den Hochleistungs-HF-Verstärker (HPA) und den rauscharmen Verstärker (LNA) so weit wie möglich. Kurz gesagt, halten Sie die Hochleistungs-HF-Sendeschaltung von der Low-Power-HF-Empfangsschaltung fern. Das Mobiltelefon hat viele Funktionen und viele Komponenten, aber der PCB-Raum ist klein. Gleichzeitig sind all diese Anforderungen an Designfähigkeiten unter Berücksichtigung der höchsten Grenze des Verdrahtungsentwurfsprozesses relativ hoch. Zu diesem Zeitpunkt kann es notwendig sein, vier bis sechs Schichten von Leiterplatten zu entwerfen, damit sie abwechselnd arbeiten und nicht gleichzeitig. Hochleistungsschaltungen können manchmal auch HF-Puffer und spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCOs) enthalten. Stellen Sie sicher, dass sich mindestens ein ganzes Stück Land im Hochleistungsbereich auf der Leiterplatte befindet. Es ist am besten, dass es keine Vias auf ihm gibt. Natürlich, je mehr Kupferbleche, desto besser. Empfindliche analoge Signale sollten so weit wie möglich von digitalen Hochgeschwindigkeitssignalen und HF-Signalen entfernt sein.

1.2 Entwurfszone kann in physikalische Zonierung und elektrische Zonierung unterteilt werden. Physikalische Zoneneinteilung umfasst hauptsächlich das Layout, die Ausrichtung und die Abschirmung von Komponenten; Elektrische Fächer können weiter in Fächer der Energieverteilung, HF-Verdrahtung, empfindliche Schaltungen und Signale, Erdung usw. unterteilt werden.

1.2.1 diskutieren wir physische Partitionierung. Das Bauteillayout ist der Schlüssel zu einem exzellenten HF-Design. Die effektivste Technologie besteht darin, zuerst die Komponenten auf dem HF-Pfad zu fixieren und seine Ausrichtung anzupassen, um die Länge des HF-Pfades zu minimieren, den Eingang vom Ausgang fernzuhalten und den Hochleistungs- und den Low-Power-Schaltkreis so weit wie möglich zu trennen.

Die effektivste Leiterplattenstapeltechnik besteht darin, den Hauptgrund (Hauptgrund) auf der zweiten Schicht unterhalb der Oberflächenschicht anzuordnen und die HF-Linie auf der Oberflächenschicht so weit wie möglich zu laufen. Die Minimierung der Durchgangsgröße auf dem HF-Pfad kann nicht nur die Pfadinduktivität verringern, sondern auch die falschen Lötstellen auf dem Hauptgrund reduzieren und die Wahrscheinlichkeit eines HF-Energielecks in andere Bereiche im Laminat verringern. Im physikalischen Raum reichen lineare Schaltungen wie mehrstufige Verstärker normalerweise aus, um mehrere HF-Bereiche voneinander zu isolieren, aber Duplexer, Mischer und wenn Verstärker von Mischern immer mehrere HF-Eingänge haben, wenn Signale einander stören, so muss dieser Effekt sorgfältig minimiert werden.

1.2.2 die Streckenführung der HF und soweit möglich durch ein Stück Land getrennt. Der richtige HF-Pfad ist sehr wichtig für die Leistung der gesamten Leiterplatte, weshalb das Bauteillayout normalerweise die meiste Zeit beim Design von Mobiltelefon-Leiterplatten ausmacht. Bei der Gestaltung von Mobiltelefon-Leiterplatten ist es normalerweise möglich, die rauscharme Verstärkerschaltung auf einer Seite der Leiterplatte und den Hochleistungsverstärker auf der anderen Seite zu platzieren und sie schließlich mit der Antenne am HF-Ende und am Basisband-Prozessorende auf der gleichen Seite durch den Duplexer zu verbinden. Einige Fähigkeiten sind erforderlich, um sicherzustellen, dass die Durchgangslöcher keine HF-Energie von einer Seite der Platine auf die andere übertragen. Die gängige Technologie besteht darin, blinde Löcher auf beiden Seiten zu verwenden. Die nachteilige Wirkung des Durchgangslochs kann minimiert werden, indem das Durchgangsloch in dem Bereich angeordnet wird, in dem beide Seiten der Leiterplatte frei von HF-Interferenzen sind. Manchmal ist es unmöglich, eine ausreichende Isolation zwischen mehreren Schaltungsblöcken zu gewährleisten. In diesem Fall muss in Betracht gezogen werden, Metallschild zu verwenden, um HF-Energie im HF-Bereich abzuschirmen. Das Metallschild muss mit dem Boden verschweißt sein und einen angemessenen Abstand zu den Bauteilen halten. Daher muss es wertvollen PCB-Platz einnehmen. Es ist sehr wichtig, die Integrität des Schildes so weit wie möglich zu gewährleisten. Die digitale Signalleitung, die in den Metallschild eintritt, sollte so weit wie möglich durch die innere Schicht gehen, und die Leiterplattenschicht unterhalb der Verdrahtungsschicht ist die Schicht. Die HF-Signalleitung kann aus dem kleinen Spalt an der Unterseite des Metallschildes und der Verdrahtungsschicht am Erdspalt ausgehen, aber mehr Masse sollte um den Spalt so weit wie möglich verteilt werden, und die Masse auf verschiedenen Schichten kann durch mehrere Durchgänge miteinander verbunden werden.

1.2.3 richtige und effektive Chipleistungsentkopplung ist auch sehr wichtig. Viele HF-Chips, die mit linearen Leitungen integriert sind, reagieren sehr empfindlich auf Stromversorgungsgeräusche. Normalerweise benötigt jeder Chip bis zu vier Kondensatoren und eine Isolationsinduktivität, um sicherzustellen, dass alle Stromversorgungsgeräusche herausgefiltert werden. Eine integrierte Schaltung oder ein Verstärker hat oft einen offenen Drain-Ausgang, so dass ein Pull-up-Induktor benötigt wird, um eine hochohmige HF-Last und eine niederohmige DC-Stromversorgung bereitzustellen. Dasselbe Prinzip gilt auch für die Entkopplung der Stromversorgung am Induktorende. Einige Chips benötigen mehrere Netzteile, um zu funktionieren, so dass Sie möglicherweise zwei oder drei Sätze von Kondensatoren und Induktoren benötigen, um sie zu entkoppeln. Die Induktivitäten sind selten parallel nahe beieinander, da sie einen Hohlkerntransformator bilden und Störsignale zueinander induzieren, so dass der Abstand zwischen ihnen mindestens gleich der Höhe eines der Geräte sein sollte, oder im rechten Winkel angeordnet, um gegenseitige Induktivität zu minimieren.

1.2.4 Das Prinzip der elektrischen Zonierung ist im Grunde das gleiche wie das der physikalischen Zonierung, aber es enthält auch einige andere Faktoren. Einige Teile des Mobiltelefons nehmen verschiedene Arbeitsspannungen an und werden durch Software gesteuert, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Dies bedeutet, dass das Telefon mehrere Netzteile betreiben muss, was mehr Probleme bei der Isolierung bringt. Die Stromversorgung wird normalerweise vom Stecker eingeführt und sofort entkoppelt, um etwaige Geräusche von der Außenseite der Leiterplatte herauszufiltern, und dann verteilt, nachdem eine Gruppe von Schaltern oder Reglern passiert ist. Der Gleichstrom der meisten Schaltungen auf der Mobiltelefon-Leiterplatte ist recht klein, so dass die Routingbreite in der Regel kein Problem ist. Allerdings muss für die Stromversorgung des Hochleistungsverstärkers eine möglichst große Stromleitung separat verlegt werden, um den Übertragungsspannungsabfall zu minimieren. Um zu hohe Stromverluste zu vermeiden, müssen mehrere Durchkontaktierungen verwendet werden, um Strom von einer Schicht auf eine andere zu übertragen. Wenn es nicht vollständig am Leistungsstiftende des Hochleistungsverstärkers entkoppelt werden kann, strahlt das Hochleistungsrauschen auf die gesamte Platine aus und bringt alle Arten von Problemen. Die Erdung von Hochleistungsverstärkern ist sehr wichtig, und es ist oft notwendig, eine Metallabschirmung dafür zu entwerfen. In den meisten Fällen ist es auch wichtig, sicherzustellen, dass der HF-Ausgang weg vom HF-Eingang ist. Dies gilt auch für Verstärker, Puffer und Filter. Im schlimmsten Fall, wenn die Ausgänge von Verstärkern und Puffern mit entsprechender Phase und Amplitude an ihre Eingänge zurückgespeist werden, können sie selbsterregte Schwingungen erzeugen. Im besten Fall können sie bei jeder Temperatur und Spannung stabil arbeiten. Tatsächlich können sie instabil werden und Rauschen und Intermodulationssignale zum HF-Signal hinzufügen. Wenn die HF-Signalleitung vom Eingang zum Ausgang des Filters zurückgewickelt werden muss, kann dies die Bandpass-Eigenschaften des Filters ernsthaft beschädigen. Um den Ein- und Ausgang gut zu isolieren, muss ein Erdkreis um den Filter angeordnet sein, und dann muss ein Stück Erde im unteren Bereich des Filters angeordnet und mit der Haupterde um den Filter herum verbunden werden. Es ist auch eine gute Möglichkeit, die Signalleitung, die durch den Filter gehen muss, so weit wie möglich vom Filterstift entfernt zu halten.

Darüber hinaus sollte die Erdung aller Teile auf der gesamten Platine sehr vorsichtig sein, sonst wird ein Kupplungskanal eingeführt. Manchmal können einzelne Enden oder symmetrische HF-Signalleitungen ausgewählt werden. Auch hier gelten die Prinzipien der Querstörung und EMV.EMI. Das Balancieren von HF-Signalleitungen kann Rauschen und Querstörungen reduzieren, wenn sie richtig geroutet werden, aber ihre Impedanz ist normalerweise relativ hoch, und es kann schwierig sein, eine angemessene Linienbreite beizubehalten, um eine impedanzbedingte Signalquelle, Routing und Last zu erhalten. Der Puffer kann verwendet werden, um den Isolationseffekt zu verbessern, da er das gleiche Signal in zwei Teile teilen und verschiedene Schaltungen antreiben kann. Insbesondere benötigt der lokale Oszillator möglicherweise einen Puffer, um mehrere Mischer anzutreiben. Wenn der Mischer den Gleichtaktisolationszustand bei HF-Frequenz erreicht, funktioniert er nicht richtig. Der Puffer kann die Impedanzänderungen bei verschiedenen Frequenzen gut isolieren, so dass die Schaltungen sich nicht gegenseitig stören. Puffer sind sehr hilfreich für das Design. Sie können dem zu treibenden Stromkreis genau folgen, so dass die Hochleistungs-Ausgangsleitung sehr kurz ist. Da der Eingangssignalpegel von Puffern relativ niedrig ist, sind sie nicht einfach, Störungen zu anderen Schaltungen auf der Platine zu verursachen. Spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCOs) können wechselnde Spannung in wechselnde Frequenz umwandeln, die für Hochgeschwindigkeitskanalschaltung verwendet wird, aber sie wandeln auch Spurengeräusche auf der Steuerspannung in kleine Frequenzänderungen um, die dem HF-Signal Rauschen hinzufügen.

1.2.5 Um keine Erhöhung des Rauschens zu gewährleisten, müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden: Erstens kann die erwartete Bandbreite der Steuerleitung von DC bis 2MHz reichen, und es ist fast unmöglich, solche Breitbandrauschen durch Filtern zu entfernen; Zweitens ist die VCO-Steuerleitung normalerweise Teil einer Rückkopplungsschleife, die die Frequenz steuert. Es kann an vielen Stellen Lärm verursachen. Daher muss die VCO-Steuerleitung sehr sorgfältig gehandhabt werden. Stellen Sie sicher, dass die Masse unter der HF-Verkabelung fest ist und alle Komponenten fest mit der Haupterde verbunden und von anderen Verkabelungen isoliert sind, die Geräusche verursachen können. Um sicherzustellen, dass die Stromversorgung des VCOs vollständig entkoppelt wurde, da der HF-Ausgang des VCOs oft ein relativ hoher Pegel ist, ist das VCO-Ausgangssignal leicht mit anderen Schaltungen zu interferieren, so dass dem VCO besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muss. Tatsächlich wird VCO oft am Ende des HF-Bereichs platziert, und manchmal benötigt es eine Metallabschirmung. Der Resonanzkreis (einer für den Sender und der andere für den Empfänger) ist mit VCO verwandt, hat aber auch seine eigenen Eigenschaften. Kurz gesagt ist der Resonanzkreis ein paralleler Resonanzkreis mit kapazitiven Dioden, der hilft, die VCO-Betriebsfrequenz einzustellen und Stimme oder Daten auf das HF-Signal zu modulieren. Die Konstruktionsprinzipien aller VCOs gelten auch für Resonanzschaltungen. Da der Resonanzkreis eine beträchtliche Anzahl von Komponenten, einen weiten Verteilungsbereich auf der Platine enthält und normalerweise mit einer hohen HF-Frequenz arbeitet, ist der Resonanzkreis in der Regel sehr empfindlich gegenüber Rauschen. Die Signale sind in der Regel auf den benachbarten Pins des Chips angeordnet, aber diese Signalpins müssen mit relativ großen Induktoren und Kondensatoren zusammenarbeiten, um zu arbeiten, was wiederum erfordert, dass die Positionen dieser Induktoren und Kondensatoren nah und zurück an eine Steuerschleife angeschlossen sein müssen, die empfindlich auf Rauschen reagiert. Das ist nicht einfach.

Automatische Verstärkungsregelung (AGC) Verstärker ist auch ein einfaches Problem. Es wird AGC-Verstärker sowohl in Sende- als auch Empfangsschaltungen geben. AGC-Verstärker können in der Regel Rauschen effektiv herausfiltern. Da Mobiltelefone jedoch in der Lage sind, mit der schnellen Änderung der gesendeten und empfangenen Signalstärke umzugehen, müssen AGC-Schaltungen eine ziemlich breite Bandbreite aufweisen, was es für AGC-Verstärker in einigen Schlüsselkreisen leicht macht, Rauschen einzuführen. Das Design der AGC-Schaltung muss der guten analogen Schaltungsdesigntechnologie entsprechen, die mit dem kurzen Eingangsstift des Operationsverstärker und dem kurzen Rückkopplungspfad zusammenhängt, die beide weit weg von HF, wenn oder Hochgeschwindigkeits-digitaler Signalführung sein müssen. Ebenso ist eine gute Erdung unerlässlich, und die Stromversorgung des Chips muss gut entkoppelt sein. Wenn es notwendig ist, eine lange Linie am Eingang oder Ausgang zu nehmen, ist es besser, sie am Ausgang zu nehmen. Normalerweise ist die Impedanz des Ausgangs viel niedriger und es ist nicht einfach, Rauschen zu induzieren. Generell gilt: Je höher der Signalpegel, desto einfacher ist es, Rauschen in andere Schaltkreise einzuführen. Bei allen Leiterplattendesigns ist es ein allgemeines Prinzip, digitale Schaltungen so weit wie möglich von analogen Schaltungen fernzuhalten, was auch für HF-Leiterplattendesign anwendbar ist. Gemeinsame analoge Masse und Masse zur Abschirmung und Trennung von Signalleitungen sind in der Regel ebenso wichtig. Daher sind in der frühen Phase des Entwurfs eine sorgfältige Planung, ein umfassendes Bauteillayout und eine gründliche Layoutschätzung sehr wichtig. Ebenso sollten HF-Leitungen von analogen Leitungen und einigen wichtigen digitalen Signalen ferngehalten werden. Alle HF-Verkabelungen, Pads und Komponenten sollten so viel wie möglich mit Erdungskupfer gefüllt werden und mit der Haupterde so viel wie möglich verbinden. Wenn das HF-Routing durch die Signalleitung gehen muss, versuchen Sie, eine Erdungsschicht zu legen, die mit der Haupterde entlang des HF-Routings verbunden ist. Wenn es unmöglich ist, stellen Sie sicher, dass sie gekreuzt sind, was die kapazitive Kopplung minimieren kann. Verteilen Sie gleichzeitig so viel Masse wie möglich um jede HF-Leitung und verbinden Sie sie mit der Haupterde. Darüber hinaus kann die Minimierung des Abstandes zwischen parallelen HF-Routen die induktive Kopplung minimieren. Der Isolationseffekt ist am besten, wenn eine massive ganze Erdungsplatte direkt auf die erste Schicht unterhalb der Oberflächenschicht gelegt wird, obwohl andere Methoden auch funktionieren, wenn man vorsichtig konstruiert. Legen Sie auf jeder Schicht der Leiterplatte so viel Masse wie möglich und verbinden Sie sie mit der Haupterde. Platzieren Sie das Routing so nah wie möglich, um die Anzahl der Plots in der internen Signal- und Stromverteilungsschicht zu erhöhen, und passen Sie das Routing entsprechend an, so dass Sie die Masseverbindungen zu den isolierten Plots auf der Oberfläche anordnen können. Die Erzeugung von freier Masse auf Leiterplattenschichten sollte vermieden werden, da sie Rauschen wie eine kleine Antenne aufnehmen oder injizieren. In den meisten Fällen, wenn Sie sie nicht mit dem Hauptplatz verbinden können, sollten Sie sie besser entfernen.

1.3 im Design der Mobiltelefon-Leiterplatte, große Aufmerksamkeit sollte auf die folgenden Aspekte gelegt werden

1.3.1 Behandlung der Stromversorgung und des Erdungskabels

Selbst wenn die Verdrahtung in der gesamten Leiterplatte gut abgeschlossen ist, verschlechtert die Störung, die durch die gedankenlose Berücksichtigung von Stromversorgung und Erdungskabel verursacht wird, die Leistung des Produkts und beeinflusst manchmal sogar die Erfolgsrate des Produkts. Daher sollte die Verdrahtung von Strom und Erdungskabel ernst genommen werden, um die Geräuschstörungen zu minimieren, die durch Strom und Erdungskabel erzeugt werden, um die Qualität der Produkte sicherzustellen. Jeder Ingenieur, der sich mit dem elektronischen Produktdesign beschäftigt, versteht die Ursachen von Geräuschen zwischen Erdungskabel und Stromleitung. Jetzt wird nur noch eine reduzierte Geräuschunterdrückung beschrieben:

(1) Es ist bekannt, Kopplungskapazität zwischen Stromversorgung und Erdungsdraht hinzuzufügen.

(2) Die Breite des Stromversorgungs- und Erdungsdrahts muss so weit wie möglich erweitert werden, vorzugsweise ist der Erdungsdraht breiter als die Breite der Stromleitung, und ihre Beziehung ist: Erdungsdraht der Stromleitung der Signalleitung. Im Allgemeinen ist die Signalleitungsbreite 0.2.0.3mm, die dünnste Breite kann 0.05.0.07mm erreichen, und die Stromleitung ist 1.2 Stück 2.5mm. Für die Leiterplatte der digitalen Schaltung kann ein breiter Erdungskabel verwendet werden, um eine Schaltung zu bilden, das heißt, um ein Erdungsgitter zu bilden (die Masse der analogen Schaltung kann auf diese Weise nicht verwendet werden)

(3) Verwenden Sie eine große Fläche der Kupferschicht als Massedraht und verbinden Sie die ungenutzten Stellen auf der Leiterplatte mit der Masse als Massedraht. Oder es kann zu einer mehrschichtigen Platine gemacht werden, und die Stromversorgung und der Erdungskabel nehmen jeweils eine Etage ein.

1.3.2 gemeinsame Masseverarbeitung der digitalen Schaltung und der analogen Schaltung

Heutzutage sind viele Leiterplatten nicht mehr einzelne funktionale Schaltungen (digitale oder analoge Schaltungen), sondern bestehen aus einer Mischung von digitalen Schaltungen und analogen Schaltungen. Daher ist es notwendig, die gegenseitige Störung zwischen ihnen zu berücksichtigen, insbesondere die Störung auf dem Erdungskabel. Die Frequenz der digitalen Schaltung ist hoch und die Empfindlichkeit der analogen Schaltung ist stark. Für die Signalleitung ist die Hochfrequenzsignalleitung soweit wie möglich von den empfindlichen analogen Schaltungseinrichtungen entfernt. Für den Erdungskabel hat die gesamte Leiterplatte nur einen Knoten nach außen, so dass das Problem der digitalen und analogen gemeinsamen Masse innerhalb der Leiterplatte behandelt werden muss. Tatsächlich sind die digitale Masse und die analoge Masse innerhalb der Platine getrennt, und sie sind nicht miteinander verbunden, nur an der Schnittstelle zwischen PCB und der Außenwelt (wie Stecker, etc.). Es gibt einen Kurzschluss zwischen digitaler Masse und analoger Masse. Bitte beachten Sie, dass es nur einen Anschlusspunkt gibt. Einige sind auf der Leiterplatte nicht üblich, was durch das Systemdesign bestimmt wird.

1.3.3 die Signalleitung ist auf der elektrischen (Erd-)Schicht angeordnet

Beim Verdrahten von mehrschichtigen Leiterplatten bleiben in der Signalleitungsschicht nicht viele Leitungen übrig. Das Hinzufügen von mehr Schichten verursacht Abfall, erhöht bestimmte Arbeitsbelastung für die Produktion und erhöht die Kosten entsprechend. Um diesen Widerspruch zu lösen, kann eine Verkabelung auf der elektrischen (Erdungs-) Schicht in Betracht gezogen werden. Zunächst sollte die Leistungsschicht betrachtet werden, gefolgt von der Schicht. Weil es am besten ist, die Integrität der Formation zu bewahren.

1.3.4 Behandlung von Verbindungsbeinen in großen Flächenleitern

Bei der großflächigen Erdung (Elektrizität) sind die Beine gemeinsamer Komponenten mit ihnen verbunden, und die Behandlung der Verbindungsbeine muss umfassend berücksichtigt werden. In Bezug auf die elektrische Leistung ist das Klebepad der Komponentenbeine vollständig mit der Kupferoberfläche verbunden, aber es gibt einige nachteilige versteckte Gefahren beim Schweißen und Montieren von Komponenten, wie: 1. Schweißen erfordert eine Hochleistungsheizung. 2. Es ist einfach, falsche Lötstellen zu verursachen. Daher wird unter Berücksichtigung der elektrischen Leistung und des Prozessbedarfs ein kreuzförmiges Pad hergestellt, das Hitzeschild genannt wird und allgemein als thermisch bekannt ist. Auf diese Weise kann die Möglichkeit falscher Lötstellen durch übermäßige Wärmeableitung des Abschnitts während des Schweißens stark reduziert werden. Die Behandlung des Erdungs- (Erdungs-) Beins der Mehrschichtplatte ist die gleiche.

Funktion 1.3.5 des Netzwerksystems in der Verdrahtung

In vielen CAD-Systemen wird das Routing nach dem Netzwerksystem bestimmt. Obwohl das Gitter zu dicht ist und der Pfad zugenommen hat, ist der Schritt zu klein und die Datenmenge im Kartenfeld zu groß, was unweigerlich höhere Anforderungen an den Speicherplatz der Ausrüstung hat und auch einen großen Einfluss auf die Betriebsgeschwindigkeit der elektronischen Produkte des Objektcomputers hat. Einige Wege sind ungültig, z.B. durch die Auflage des Bauteilbeins oder durch das Montageloch und die Befestigungsbohrung. Zu spärliche Netze und zu wenige Wege haben einen großen Einfluss auf die Verteilungsrate. Daher sollte es ein dichtes und vernünftiges Netzsystem geben, um die Verkabelung zu unterstützen. Der Abstand zwischen den Beinen der Standardkomponenten ist 0.1 Zoll (2.54 mm), so dass die Basis des Rastersystems im Allgemeinen als 0.1 Zoll (2.54 mm) oder ein integrales Vielfaches weniger als 0.1 Zoll, wie 0.05 Zoll, 0.025 Zoll, 0.02 Zoll, etc. eingestellt wird.

1.4 die Fähigkeiten und Methoden des Hochfrequenz-PCB-Designs sind wie folgt:

Winkel 1.4.1 45 ° wird für die Ecke der Übertragungsleitung angenommen, um Rückverlust zu reduzieren

1.4.2 Hochleistungs-isolierte Leiterplatte mit Isolationskonstanten Wert, der streng durch Niveau kontrolliert wird, wird angenommen. Diese Methode ist förderlich für die effektive Verwaltung des elektromagnetischen Feldes zwischen dem Isoliermaterial und der benachbarten Verdrahtung.

1.4.3 PCB Design Spezifikationen für hochpräzises Ätzen sollen verbessert werden. Erwägen Sie, einen Fehler in der Gesamtlinienbreite von + /.0.0007 Zoll anzugeben, Hinterschnitt und Querschnitt der Verdrahtungsformen zu verwalten und Bedingungen für die Verdrahtung der Seitenwände anzugeben. Das Gesamtmanagement der Verdrahtungsgeometrie und der Beschichtungsoberfläche ist sehr wichtig, um das Problem des Hauteffekts im Zusammenhang mit der Mikrowellenfrequenz zu lösen und diese Spezifikationen zu realisieren.

1.4.4 die hervorstehende Leitung hat Zapfeninduktivität, und die Komponenten mit Leitungen müssen vermieden werden. In hochfrequenten Umgebungen werden Bauteile zur Oberflächenmontage bevorzugt.

1.4.5 für Signaldurchführungen ist es notwendig, die Verwendung durch Bearbeitung (PTH) Prozess auf empfindlicher Platine zu vermeiden, da dieser Prozess zu Bleiinduktivität an Durchgangsdurchführungen führt.

1.4.6 reichlich Bodenfläche ist zur Verfügung zu stellen. Zum Verbinden dieser Erdungsschichten müssen geformte Löcher verwendet werden, um den Einfluss des elektromagnetischen 3D-Feldes auf die Leiterplatte zu verhindern.

1.4.7 nichtelektrolytisches Vernickeln oder Goldtauchverfahren ist auszuwählen, und das HASL-Verfahren darf nicht für die Galvanisierung verwendet werden. Diese galvanisierte Oberfläche kann einen besseren Hauteffekt für Hochfrequenzstrom liefern (Abb. 2). Darüber hinaus benötigt diese hochschweißbare Beschichtung weniger Blei, was zur Verringerung der Umweltbelastung beiträgt.

1.4.8 die Lotresistschicht kann den Fluss der Lotpaste verhindern. Aufgrund der Unsicherheit der Dicke und der Unsicherheit der Isolationsleistung ist die gesamte Plattenoberfläche jedoch mit Lotresistmaterial bedeckt, was zu großen Veränderungen der elektromagnetischen Energie im Mikrostreifendesign führt. Im Allgemeinen wird der Lötdammer als Lotresistschicht verwendet. Elektromagnetisches Feld. In diesem Fall übernehmen wir die Umstellung von Microstrip auf Koaxialkabel. Im Koaxialkabel ist die Erdungsdrahtschicht ringverflochten und gleichmäßig voneinander entfernt. In einem Mikrostreifen liegt die Grundebene unterhalb der aktiven Linie. Dies führt einige Kanteneffekte ein, die im Design verstanden, vorhergesagt und berücksichtigt werden müssen. Natürlich führt dieses Missverhältnis auch zu Rückenverlust. Diese Abweichung muss minimiert werden, um Rauschen und Signalstörungen zu vermeiden.

1.5 EMV-Konstruktion

Elektromagnetische Verträglichkeit bezieht sich auf die Fähigkeit elektronischer Geräte, koordiniert und effektiv in verschiedenen elektromagnetischen Umgebungen zu arbeiten. Der Zweck des EMV-Designs besteht darin, dass die elektronischen Geräte nicht nur alle Arten von externen Störungen unterdrücken, die elektronischen Geräte normal in der spezifischen elektromagnetischen Umgebung arbeiten lassen, sondern auch die elektromagnetischen Störungen der elektronischen Geräte selbst auf andere elektronische Geräte reduzieren.

1.5.1 wählen Sie eine angemessene Leiterbreite

Da die Stoßstörungen, die durch transienten Strom auf dem gedruckten Draht verursacht werden, hauptsächlich durch die Induktivität des gedruckten Drahtes verursacht werden, sollte die Induktivität des gedruckten Drahtes so weit wie möglich reduziert werden. Die Induktivität des gedruckten Drahtes ist direkt proportional zu seiner Länge und umgekehrt proportional zu seiner Breite. Daher ist kurzer und präziser Draht vorteilhaft, um Interferenzen zu unterdrücken. Die Signalleitungen von Taktleitungen, Reihentreibern oder Busfahrern tragen oft große transiente Ströme, und die gedruckten Leitungen sollten so kurz wie möglich sein. Für diskrete Komponentenschaltungen, wenn die gedruckte Drahtbreite etwa 1.5mm ist, kann es die Anforderungen vollständig erfüllen; Für integrierte Schaltungen kann die Breite der gedruckten Drähte zwischen 0.2.1.0mm gewählt werden.

1.5.2 nehmen korrekte Verdrahtungsstrategie an

Die Verwendung von gleichem Routing kann die Leiterinduktivität verringern, aber die gegenseitige Induktivität und verteilte Kapazität zwischen Leitern steigen. Wenn das Layout es zulässt, ist es am besten, die gut geformte Netzwerkverdrahtungsstruktur zu verwenden. Das spezifische Verfahren besteht darin, dass eine Seite der Leiterplatte horizontal verdrahtet und die andere Seite längs verdrahtet wird und dann mit Metalllöchern an den Kreuzlöchern verbunden ist.

1.5.3, um das Übersprechen zwischen Leiterplatten zu unterdrücken, ist bei der Auslegung der Verkabelung eine gleichwertige Weiterführung über lange Distanzen so weit wie möglich zu vermeiden, der Abstand zwischen den Drähten muss so weit wie möglich geöffnet werden, und der Signaldraht, der Erdungsdraht und der Stromdraht dürfen sich nicht so weit wie möglich kreuzen. Zwischen einigen Signalleitungen, die sehr empfindlich auf Störungen reagieren, wird eine geerdete gedruckte Leitung gesetzt, die Übersprechen effektiv unterdrücken kann.

1.5.4, um elektromagnetische Strahlung zu vermeiden, die entsteht, wenn Hochfrequenzsignale durch gedruckte Drähte gehen, achten Sie beim Verdrahten von Leiterplatten auf die folgenden Punkte:

(1) Die Unterbrechung der gedruckten Drähte muss minimiert werden. Zum Beispiel darf sich die Breite der Drähte nicht plötzlich ändern, die Ecken der Drähte müssen größer als 90 Grad sein, und kreisförmiges Führen ist verboten.

(2) Die Taktsignalleitung erzeugt höchstwahrscheinlich elektromagnetische Strahlungsstörungen. Bei der Verlegung muss sie in der Nähe des Erdungskreislaufs und der Fahrer in der Nähe des Anschlusses sein.

(3) Der Busfahrer muss sich neben dem zu fahrenden Bus befinden. Bei Leitungen, die die Leiterplatte verlassen, muss sich der Fahrer in der Nähe des Steckers befinden.

(4) Die Verdrahtung des Datenbusses ist mit einem Signal-Erdungskabel zwischen jedem zwei Signaldrähten zu klemmen. Am besten platzieren Sie die Masseschleife neben der am wenigsten wichtigen Adressleitung, da diese oft Hochfrequenzstrom trägt.

(5) Wenn Logikschaltungen mit hoher Geschwindigkeit, mittlerer Geschwindigkeit und niedriger Geschwindigkeit auf der Leiterplatte angeordnet sind, müssen die Geräte nach Abbildung 1 angeordnet sein.

1.5.5 Unterdrückung von Reflexionsstörungen

Um die Reflexionsstörungen am Terminal der gedruckten Leitung zu unterdrücken, muss zusätzlich zu speziellen Bedürfnissen die Länge der gedruckten Leitung so weit wie möglich verkürzt und ein langsamer Stromkreis angenommen werden. Bei Bedarf kann ein Klemmenabgleich hinzugefügt werden, d.h. der Masse und dem Netzteilanschluss am Ende der Übertragungsleitung kann ein übereinstimmender Widerstand mit demselben Widerstandswert hinzugefügt werden. Erfahrungsgemäß sollten Klemmenabgleichsmaßnahmen für TTL-Schaltungen mit allgemeiner hoher Geschwindigkeit angenommen werden, wenn die gedruckte Linie länger als 10cm ist. Der Widerstandswert des übereinstimmenden Widerstands ist nach dem Höchstwert des Ausgangsantriebsstroms und des Absorptionsstroms des integrierten Schaltkreises zu bestimmen.

Die Verdrahtungsstrategie der Differenzsignalleitung 1.5.6 wird im Leiterplattendesign angenommen

Differentielle Signalpaare mit sehr enger Verkabelung werden ebenfalls eng miteinander gekoppelt, was die EMI-Emission reduziert. Normalerweise (natürlich gibt es einige Ausnahmen) sind Differentialsignale auch Hochgeschwindigkeitssignale, so dass Hochgeschwindigkeitsdesignregeln in der Regel auf das Layout von Differentialsignalen anwendbar sind, insbesondere bei der Gestaltung der Signalleitungen von Übertragungsleitungen. Dies bedeutet, dass wir die Verkabelung der Signalleitung sorgfältig entwerfen müssen, um sicherzustellen, dass die charakteristische Impedanz der Signalleitung über die gesamte Signalleitung kontinuierlich ist und konstant bleibt. Während des Layouts und der Verdrahtung des Differenzialpaares hoffen wir, dass die beiden Leiterplattenleitungen im Differenzialpaar vollständig konsistent sind. Dies bedeutet, dass wir in der praktischen Anwendung unser Bestes versuchen sollten, sicherzustellen, dass die Leiterplattenleitungen im Differenzleitungspaar genau die gleiche Impedanz haben und die Verdrahtungslänge genau die gleiche ist. Differentielle Leiterplattenleitungen werden normalerweise paarweise verdrahtet, und der Abstand zwischen ihnen bleibt an jeder Position entlang der Leitung konstant. Grundsätzlich sind Layout und Routing von differentiellen Linienpaaren immer so nah wie möglich.