Blog de PCB - Diseño de PCB para circuitos de radiofrecuencia

Con el deSarrollo de la tecnología de la comunicación, Radiofrecuencia portátil PCB Board La tecnología se utiliza cada vez más ampliamente,Como un buscapersonas inalámbrico,Teléfono móvil,PDA inalámbrica, Etc.El rendimiento del circuito RF afecta directamente a la calidad de todo el producto.Una de las características de estos productos portátiles es la miniaturización, Miniaturización significa alta densidad de componentes, Esto hace que la interferencia mutua de los componentes (incluyendo smd, smc, diseño de chips, etc.) sea muy prominente.El procesamiento inadecuado de la señal de interferencia electromagnética puede hacer que todo el sistema de circuito no funcione normalmente.Por consiguiente,Cómo prevenir y suprimir la interferencia electromagnética y mejorar la compatibilidad electromagnética se ha convertido en un problema importante en el diseño de circuitos de radiofrecuencia PCB Boards. El mismo Circuito, Diferente PCB Board Estructura de diseño,Sus indicadores de rendimiento serán muy diferentes. En este debate, Cuando se utiliza el software protel99 se para diseñar circuitos RF PCB Board Productos manuales, Si el rendimiento del circuito se logra en la mayor medida posible, Para cumplir los requisitos de compatibilidad electromagnética.

1.Selección de la placa

El sustrato de la placa de circuito impreso incluye dos tipos: sustrato orgánico y sustrato inorgánico. Las características importantes del sustrato son la constante dieléctrica (ⅱ r), el factor de pérdida (o pérdida dieléctrica) tan (ⅱ), el coeficiente de expansión térmica (CET) y la tasa de absorción de humedad. Entre ellos, la impedancia del circuito y la velocidad de transmisión de la señal se ven afectadas por la isla μr. Para el circuito de alta frecuencia, la tolerancia de la constante dieléctrica es el factor más importante que debe tenerse en cuenta en primer lugar.

2.PCB Board Diseño process

Debido a que el uso del software protel99 - se es diferente del de protel98 y otros software, el proceso de diseño de PCB con el software protel99 - se se se discute brevemente en primer lugar.

3.Desde protel99

Se utiliza el modo de base de datos del proyecto, que está implícito en Windows 99, por lo que primero debe configurar un archivo de base de datos para administrar el esquema del circuito y el diseño del PCB.

Diseño esquemático. Para realizar la conexión de red, los componentes utilizados deben existir en la Biblioteca de componentes entre los diseños teóricos, de lo contrario, los componentes necesarios deben ser producidos y almacenados en el archivo de biblioteca en el schlib. A continuación, simplemente llame a los componentes necesarios de la Biblioteca de componentes y conéctelos de acuerdo con los diagramas de circuitos diseñados.

Una vez terminado el diseño esquemático, se puede formar una tabla de red para el diseño de PCB.

4.Diseño de PCB.

Determinar la forma y el tamaño del PCB. La forma y el tamaño de la placa de PCB se determinan de acuerdo con la posición de la placa de PCB en el producto, el tamaño y la forma del espacio y la correspondencia con otros componentes. Utilice el comando colocar pista para dibujar el contorno del PCB en la capa mecánica.

B de acuerdo con los requisitos de SMT, hacer agujeros de posicionamiento, agujeros, puntos de referencia, Etc.. en el tablero de PCB.

Producción de componentes c. Si necesita utilizar algunos componentes especiales que no existen en la Biblioteca de componentes, necesita hacer los componentes antes del diseño. El proceso de fabricación de componentes en protel 99 se es relativamente sencillo. Después de seleccionar el comando make Library en el menú diseño, entrará en la ventana de creación de componentes, y luego en el menú Herramientas, seleccione el comando nuevo componente. Diseño del equipo. En este punto, simplemente dibuja la almohadilla apropiada en algún lugar de la capa superior usando comandos como colocar la almohadilla de acuerdo a la forma y el tamaño del componente real y editarla a la almohadilla deseada (incluyendo la forma, el tamaño y el diámetro interior de la almohadilla). Además, el nombre del pin correspondiente de la almohadilla debe ser marcado, y luego la forma del componente debe ser dibujada en la capa superior de cobertura usando el comando colocar pista, y el nombre del componente debe ser tomado y almacenado en el repositorio.

D diseño y cableado después de la fabricación de los componentes. Estas dos secciones se examinan en detalle a continuación.

E la inspección debe realizarse una vez completado el proceso anterior. Por un lado, incluye la comprobación de los principios del Circuito, por otro lado, también debe comprobar la correspondencia mutua y los problemas de montaje. El principio del circuito se puede comprobar manualmente o automáticamente a través de la red (la red formada por el diagrama esquemático se puede comparar con la red formada por el PCB).

F después de comprobar la corrección, archivar y exportar el archivo. En protel99 se, los archivos deben almacenarse en la ruta y el archivo especificados usando el comando "exportar" en la opción "archivo" (el comando "importar" se utiliza para transferir archivos a protel99 se). Nota: después de ejecutar el comando guardar copia como... En la opción archivo en protel99 se, el nombre de archivo seleccionado no es visible en Windows 98, por lo que no se puede ver en el explorador. Esto no es exactamente lo mismo que "Guardar como..." en protel 98.

5.Disposición de los componentes

Debido a que la tecnología de montaje de superficie generalmente utiliza la soldadura de flujo de calor del horno infrarrojo para realizar la soldadura de componentes, la disposición de los componentes afectará la calidad de las juntas de soldadura, y luego afectará el rendimiento del producto. Para el diseño de PCB de circuito de radiofrecuencia, la compatibilidad electromagnética requiere que cada módulo de circuito no produzca radiación electromagnética en la medida de lo posible, y tiene cierta capacidad anti - interferencia electromagnética. Por lo tanto, la disposición de los componentes también influye directamente en la interferencia y la Anti - interferencia del circuito. El rendimiento también está directamente relacionado con el rendimiento del circuito diseñado. Por lo tanto, en el diseño del Circuito de radiofrecuencia PCB, además de considerar la disposición general del diseño del tablero de PCB, también debemos considerar cómo reducir la interferencia entre los componentes del Circuito de radiofrecuencia, cómo reducir la interferencia del circuito a otros circuitos, as í como la capacidad anti - interferencia del circuito. Según la experiencia, el efecto del Circuito de radiofrecuencia no sólo depende del rendimiento de la placa de circuito de radiofrecuencia, sino también de la interacción con la placa de procesamiento de CPU. Por lo tanto, la disposición razonable es especialmente importante en el diseño de PCB. Principio general de diseño: los componentes deben estar dispuestos en la misma dirección en la medida de lo posible, y la mala soldadura puede reducirse o incluso evitarse seleccionando la dirección de la placa de PCB en el sistema de soldadura. Tin requiere que el espaciamiento de los componentes sea lo más amplio posible si el espacio de la placa de PCB lo permite. En el caso de los paneles de doble cara, los componentes SMD y SMC se diseñarán normalmente en un lado y los componentes discretos en el otro. La disposición debe tener en cuenta:

En primer lugar,determinar la posición de los componentes de la interfaz y otros PCB o sistemas en el PCB,debe prestarse atención a la coordinación entre los componentes de la interfaz (por ejemplo, la dirección de los componentes, Etc.).

Dado que el tamaño de los productos manuales es muy pequeño y la disposición de los componentes es compacta, se debe dar prioridad a los componentes más grandes, determinar las posiciones correspondientes y considerar la cooperación entre ellos.

Analizar cuidadosamente la estructura del Circuito, dividir el circuito en bloques (por ejemplo, circuito de amplificación de alta frecuencia, circuito de mezcla y circuito de demodulación, etc.), separar la señal de alta y la señal de baja tensión en la medida de lo posible, y separar el circuito de señal digital del Circuito de señal analógica; En la medida de lo posible, el circuito que cumple la misma función debe colocarse en un cierto rango, reduciendo así el área del bucle de señal; Las redes de filtrado de todas las partes del circuito deben estar conectadas más cerca para reducir la radiación y la probabilidad de interferencia. Capacidad anti - interferencia del circuito.

De acuerdo con las diferentes sensibilidades de los circuitos celulares en uso a la compatibilidad electromagnética, se agrupan.En el caso de los componentes susceptibles a perturbaciones en el circuito,la disposición también debe evitar en la medida de lo posible la fuente de interferencia (por ejemplo, la interferencia de la CPU en el tablero de procesamiento de datos, etc.).

4.Cableado

Una vez que el diseño de los componentes se ha completado básicamente, el cableado se puede iniciar. El principio básico del cableado es utilizar el diseño de cableado de baja densidad en la medida de lo posible cuando la densidad de montaje lo permite, y el espesor de la traza de la señal debe ser lo más consistente posible, lo que es beneficioso para la coincidencia de impedancia.Para el circuito RF, el diseño irrazonable de la dirección, anchura y espaciamiento de la línea de señal puede causar interferencia cruzada entre la señal y la línea de transmisión de la señal.Además, la fuente de alimentación del sistema también tiene interferencia acústica, por lo que debe integrarse en el diseño de PCB. Consideraración, cableado razonable. Durante el cableado,todas las marcas deben mantenerse alejadas del marco de PCB (aproximadamente 2 mm) para evitar la posibilidad de desconexión o posible desconexión durante la producción de PCB.El cable de alimentación debe ser lo más amplio posible para reducir la resistencia del bucle. Al mismo tiempo, la dirección del cable de alimentación y del cable de tierra debe ser la misma que la dirección de transmisión de datos para mejorar la capacidad anti - interferencia; La línea de señal debe ser lo más corta posible y reducir al mínimo el número excesivo de agujeros; La conexión entre los componentes es lo más corta posible para reducir los parámetros de distribución y la interferencia electromagnética mutua.Para las líneas de señal incompatibles, deben mantenerse alejadas unas de otras y evitar líneas paralelas en la medida de lo posible, y en ambos lados del Polo positivo, las líneas de señal deben ser perpendiculares entre sí; En el cableado, el lado de la dirección donde se requiere la esquina debe ser de 135° y debe evitarse el ángulo recto.Cuando se conecte el cableado,el cableado conectado directamente a la almohadilla no debe ser demasiado amplio y las marcas deben mantenerse lo más lejos posible de las partes desconectadas para evitar cortocircuitos; Los orificios no se dibujarán en los componentes y se mantendrán lo más alejados posible de los componentes desconectados para evitar la producción.Hay soldadura virtual, soldadura continua y cortocircuito. En el diseño de PCB de radiofrecuencia,el cableado correcto de la línea de alimentación y el cable de tierra es muy importante, y el diseño razonable es un medio importante para superar la interferencia electromagnética.Hay muchas fuentes de interferencia en el tablero de PCB que son causadas por la fuente de alimentación y el cable de tierra, y la interferencia de ruido es causada por el cable de tierra.La razón principal por la que el cable de tierra es susceptible a la interferencia electromagnética es la impedancia del cable de tierra. Cuando una corriente fluye a través de la línea de tierra,el voltaje se genera en la línea de tierra, lo que resulta en la interferencia de la corriente del bucle de tierra y el bucle de tierra. Cuando varios circuitos comparten una línea de tierra,se forma un acoplamiento de impedancia común, lo que resulta en el llamado ruido de la línea de tierra.Por lo tanto,al conectar el cable de tierra del PCB RF, se deben realizar las siguientes operaciones:

En primer lugar,el circuito se divide en bloques.El circuito RF puede dividirse básicamente en amplificación de alta frecuencia,mezcla,demodulación,Oscilador local y otras partes.Es necesario proporcionar un punto de referencia potencial común para cada módulo de Circuito,es decir,la puesta a tierra respectiva de cada circuito de módulo.Permite la transmisión de señales entre diferentes módulos de circuito.A continuación, se resume en el lugar donde el PCB de radiofrecuencia está conectado al cable de tierra,es decir,en el cable de tierra general. Debido a que sólo hay un punto de referencia,no hay acoplamiento de impedancia común,por lo que no hay problema de interferencia mutua.

Las zonas digitales y analógicas se aislarán del suelo en la medida de lo posible,y el suelo digital y el suelo analógico se separarán y conectarán al suelo de la fuente de alimentación.

El cable de tierra en cada parte del circuito también debe prestar atención al principio de puesta a tierra de un solo punto,reducir el área del bucle de señal en la medida de lo posible, y conectarlo con la dirección del Circuito de filtro correspondiente cercano.

Cuando el espacio lo permita,cada módulo podrá aislarse por tierra para evitar el efecto de acoplamiento de la señal entre sí.

5.Conclusión

Cómo reducir la capacidad de radiación de la placa de circuito de radiofrecuencia y mejorar la capacidad antiinterferencia es la clave para la antiinterferencia de la placa de circuito de radiofrecuencia.Diseño razonable y cableado son las garantías de diseño para los circuitos de radiofrecuencia PCB.El método presentado en este documento es útil para mejorar la fiabilidad del sistema.PCB Board Diseño del Circuito de radiofrecuencia,Resolver el problema de la interferencia electromagnética,Para lograr el objetivo de la compatibilidad electromagnética.