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Diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia

Con el desarrollo de la tecnología de comunicación, la aplicación de la tecnología de circuitos de radiofrecuencia portátiles es cada vez más amplia, como pagers inalámbricos, teléfonos móviles, PDAs inalámbricas, etc. los indicadores de rendimiento de los circuitos de radiofrecuencia afectan directamente la calidad de todo el producto. Una de las mayores características de estos productos de mano es la miniaturización, lo que significa que la densidad de los componentes es muy alta, lo que hace que la interferencia mutua entre los componentes (incluyendo smd, smc, chips desnudos, etc.) sea muy prominente. Si la señal EMI no se maneja adecuadamente, todo el sistema de circuito puede no funcionar correctamente. Por lo tanto, cómo prevenir y inhibir la interferencia electromagnética y mejorar la compatibilidad electromagnética se ha convertido en un tema muy importante en el diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia. Los indicadores de rendimiento del mismo Circuito con diferentes estructuras de diseño de PCB serán muy diferentes.

En primer lugar, determine la ubicación de los componentes de interfaz con otras placas o sistemas de PCB en el PCB y preste atención a la coordinación entre los componentes de interfaz (como la dirección de los componentes). Debido a que el tamaño del dispositivo portátil es muy pequeño y la disposición de los componentes es muy compacta, para los componentes más grandes, se debe priorizar la ubicación correspondiente y considerar la coordinación entre ellos. Analizar cuidadosamente la estructura del circuito, procesar los circuitos en bloques (como circuitos de amplificación de alta frecuencia, circuitos mixtos, circuitos de demodulación, etc.), tratar de separar las señales eléctricas fuertes de las débiles, y separar los circuitos de señales digitales de los circuitos de señales analógicas. Y tratar de organizar los circuitos que completan la misma función dentro de un cierto rango para reducir el área del Circuito de señal; Las redes de filtrado de cada parte del circuito deben estar conectadas cerca, lo que no solo reduce la radiación, sino que también reduce la probabilidad de interferencia. Los circuitos unitarios se agrupan en función de su sensibilidad a la compatibilidad electromagnética en uso. Los componentes vulnerables a la interferencia en el circuito también deben colocarse para evitar fuentes de interferencia (como la interferencia de la CPU en la placa de procesamiento de datos).

Después de que el diseño del componente se complete básicamente, se puede comenzar a cableado. El principio básico del cableado es elegir el diseño de cableado de baja densidad en la medida de lo posible cuando la densidad de montaje lo permita, y el cableado de señal debe ser lo más grueso posible, lo que favorece la coincidencia de resistencia. Para los circuitos de radiofrecuencia, el diseño irrazonable de la dirección, el ancho y el espaciamiento de las líneas de señal puede causar interferencia cruzada entre las líneas de transmisión de señal; Además, la propia fuente de alimentación del sistema también tiene interferencia acústica, por lo que al diseñar el circuito de radiofrecuencia pcb, se debe considerar de manera integral y cableado razonable. Al cableado, todo el cableado debe mantenerse alejado del marco de la placa de PCB (unos 2 mm) para evitar posibles cortes o roturas durante la fabricación de la placa de pcb. El cable de alimentación debe ser lo más ancho posible para reducir la resistencia del circuito. Al mismo tiempo, la dirección del cable de alimentación y el cable de tierra debe ser consistente con la dirección de transmisión de datos para mejorar la capacidad de anti - interferencia; La línea de señal debe ser lo más corta posible y el número de agujeros que pasan debe reducirse al mínimo; Cuanto más corta sea la conexión entre los componentes, mejor, para reducir los parámetros de distribución y la interferencia electromagnética mutua; Las líneas de señal incompatibles deben mantenerse alejadas unas de otras y tratar de evitar el cableado paralelo, mientras que las líneas de señal a ambos lados de la dirección positiva deben ser perpendiculares entre sí; Durante el cableado, las direcciones que requieren esquinas deben usar un ángulo de 135 ° para evitar giros en ángulo recto. Al cableado, la línea conectada directamente a la almohadilla no debe ser demasiado ancha, y el cableado debe mantenerse lo más alejado posible de los componentes no conectados para evitar cortocircuitos; Los agujeros no se aplican a los componentes y deben mantenerse lo más alejados posible de los componentes rotos para evitar soldadura falsa, soldadura continua, cortocircuito y otros fenómenos en la producción. En el diseño de los PCB de los circuitos de radiofrecuencia, el cableado correcto de los cables de alimentación y los cables de tierra es particularmente importante. Un diseño razonable es el medio más importante para superar la interferencia electromagnética.

Un número considerable de fuentes de interferencia en el tablero de PCB son producidas por la fuente de alimentación y el cable de tierra, de las cuales el ruido causado por el cable de tierra es el más grande. La razón principal por la que el cable de tierra es fácil de formar interferencia electromagnética es que el cable de tierra tiene resistencia. Cuando la corriente fluye a través del suelo, se genera un voltaje en el suelo, lo que produce la corriente del Circuito del suelo, formando una interferencia del Circuito del suelo. Cuando varios circuitos comparten un tramo de la línea de tierra, se forma un acoplamiento de Resistencia común, lo que produce el llamado ruido de la línea de tierra. Por lo tanto, al cableado del cable de tierra del Circuito de radiofrecuencia pcb, debemos hacer lo siguiente: primero, debemos bloquear el circuito. El circuito de radiofrecuencia se puede dividir básicamente en amplificación de alta frecuencia, mezcla, demodulación, osciladores locales y otras partes. Deberíamos proporcionar un punto de referencia potencial común para cada módulo de circuito, es decir, el suelo de tierra de cada circuito de módulo, para que la señal pueda transmitirse entre diferentes módulos de circuito. A continuación, se resume donde el PCB del circuito RF está conectado al cable de tierra, es decir, el cable de tierra. Debido a que solo hay un punto de referencia, no existe acoplamiento de Resistencia pública, por lo que no hay problema de interferencia mutua. Los cables de tierra de las zonas digitales y analógicas deben aislarse en la medida de lo posible, y la puesta a tierra digital debe separarse de la puesta a tierra analógica y finalmente conectarse a la puesta a tierra de la fuente de alimentación. El cable de tierra dentro de cada parte del circuito también debe prestar atención al principio de puesta a tierra de un solo punto, minimizar el área del Circuito de señal y conectarse a la dirección del Circuito de filtro correspondiente más cerca. Si el espacio lo permite, es mejor aislar cada módulo con un cable de tierra para evitar el efecto de acoplamiento de señales mutuas.

La clave del diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia es cómo reducir la capacidad de radiación y mejorar la capacidad anti - interferencia. El diseño razonable y el cableado son la garantía del diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia. El método mencionado en este artículo es propicio para mejorar la fiabilidad del diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia, resolver el problema de la interferencia electromagnética y lograr el propósito de la compatibilidad electromagnética. Con el auge de la tecnología de Internet de las cosas, es cada vez más común que los productos electrónicos lleven funciones de comunicación inalámbrica. La tecnología de comunicación inalámbrica se realiza mediante PCB de circuito de radiofrecuencia y requiere herramientas profesionales de diseño y análisis de simulación.