Tecnología de PCB - Sobre el diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia

Para garantizar el rendimiento del circuito, EMC debe considerarse en el diseño de PCB del Circuito de radiofrecuencia, por lo que se discuten los principios de cableado de los componentes para lograr el propósito de emc.

Con el desarrollo de la tecnología de comunicación, la tecnología de circuitos de radiofrecuencia inalámbricos portátiles se aplica cada vez más ampliamente, como pagers inalámbricos, teléfonos móviles, computadoras portátiles 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 de los componentes (incluyendo smd, smc, chips desnudos, etc.) sea muy prominente. Si la señal de interferencia electromagnética 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 y las diferentes estructuras de diseño de PCB serán muy diferentes. En esta discusión, cuando se utiliza el software protel99 se para diseñar el circuito de radiofrecuencia PCB del producto portátil, si se pueden maximizar los indicadores de rendimiento del circuito, se cumplen así los requisitos de compatibilidad electromagnética.

1 Selección de placas de circuito de radiofrecuencia

El sustrato del Circuito de radiofrecuencia PCB incluye un sustrato orgánico y un sustrato inorgánico. Las propiedades más importantes en el sustrato son las constantes dieléctrico. el factor de disipación (o pérdida dieléctrica) tan island, el coeficiente de expansión térmica CET y la absorción de humedad. Entre ellos, R afecta la resistencia del circuito y la velocidad de transmisión de la señal. Para los circuitos de alta frecuencia, la tolerancia de la constante dieléctrica es la consideración más importante, y se debe seleccionar un sustrato con una tolerancia de la constante dieléctrica pequeña.

2 proceso de diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia

Debido a que el uso del software protel99 se es diferente del de software como protel 98, este artículo primero presenta brevemente el proceso de diseño de PCB con el software protel99 se.

1. dado que protel99 se gestiona en modo base de datos del proyecto, lo cual está implícito bajo Windows 99, primero se debe crear un archivo de base de datos para gestionar el esquema del circuito diseñado y el diseño del pcb.

2. diseño del esquema. Para lograr la conexión a la red, los componentes utilizados deben estar presentes en la Biblioteca de componentes durante el diseño de principios. De lo contrario, los componentes necesarios deben fabricarse y almacenarse en un archivo en schlib.

Luego, solo tenemos que llamar a los componentes necesarios desde la Biblioteca de componentes y conectarnos de acuerdo con el diagrama de circuito diseñado.

3. después de completar el diseño del esquema, se puede formar una tabla de red para el diseño de pcb.

4. diseño de pcb. Determinación de la forma y el tamaño de los pcb. La forma y el tamaño del PCB se determinan en función de la ubicación del PCB en el producto, el tamaño y la forma del espacio y la cooperación con otros componentes. En la capa mecánica, dibuja la forma del PCB utilizando el comando de trayectoria de colocación. De acuerdo con los requisitos de smt, hacer agujeros de posicionamiento, avispas, puntos de referencia, etc. en el pcb. Fabricación de componentes. Si es necesario utilizar algunos componentes especiales que no existen en la Biblioteca de componentes, es necesario hacer componentes antes del diseño. El proceso de hacer componentes en protel99 se es relativamente simple. En el menú diseño, seleccione el Comando "biblioteca de producción" para ingresar a la ventana de producción de componentes, y luego en el menú "herramientas", seleccione el Comando "nuevo componente" para diseñar el componente. En este momento, de acuerdo con la forma y el tamaño del componente real, dibuja la almohadilla correspondiente en algún lugar de la capa superior con la orden de colocar la almohadilla y editarla a la almohadilla necesaria (incluyendo la forma, el tamaño, el tamaño del diámetro interior y el ángulo de la almohadilla, además de marcar el nombre del pin correspondiente a la almohadilla), y luego dibuja la forma máxima del componente en la capa superior de cobertura con la orden de colocar la trayectoria, toma un nombre del componente y lo almacena en el repositorio de componentes. Después de la fabricación de los componentes, se realiza el diseño y el cableado. Estas dos partes se discutirán en detalle a continuación. E. las inspecciones deben realizarse una vez completado el proceso anterior. Por un lado, incluye la inspección de los principios del circuito. Por otro lado, también debe comprobar los problemas de coincidencia y montaje entre ellos. Los principios del circuito se pueden comprobar manualmente o automáticamente a través de la red (la red formada por el esquema se puede comparar con la red formada por el pcb). Después de verificar que los documentos son correctos, se archivan y exportan. En protol99 se debe usar el Comando "exportar" en la opción "archivo" para almacenar el archivo en la ruta y archivo especificado (el comando "importar" llamará al archivo a protol99 se). Nota: después de ejecutar el Comando "guardar copia como..." en la opción "archivo" en protel99 se, el nombre del archivo seleccionado no es visible en Windows 98, por lo que no se puede ver el archivo en el administrador de recursos. Esto no es exactamente lo mismo que la función "guardar como..." en protel 98.

3 diseño de componentes de PCB de circuitos de radiofrecuencia

Debido a que SMT generalmente utiliza la soldadura de flujo de calor del horno infrarrojo para realizar la soldadura de los componentes, la disposición de los componentes afectará la calidad de los puntos de soldadura, lo que a su vez afectará la tasa de rendimiento del producto. Para el diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia, la compatibilidad electromagnética requiere que cada módulo de circuito no produzca radiación electromagnética en la medida de lo posible y tenga cierta capacidad de resistencia a las interferencias electromagnéticas. Por lo tanto, la disposición de los componentes también afecta directamente la capacidad de interferencia y anti - interferencia del propio circuito, lo que también está directamente relacionado con el rendimiento del circuito diseñado. Por lo tanto, en el diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia, además del diseño de PCB ordinarios, también es necesario considerar cómo reducir la interferencia mutua entre las partes del Circuito de radiofrecuencia, cómo reducir la interferencia del propio circuito con otros circuitos y la capacidad anti - interferencia del propio circuito. Según la experiencia, el efecto de los circuitos de radiofrecuencia no solo depende de los indicadores de rendimiento de la propia placa de circuito de radiofrecuencia, sino también de la interacción con la placa de procesamiento de la cpu. Por lo tanto, en el diseño de pcb, el diseño razonable es particularmente importante.

Principios generales del diseño de los PCB de los circuitos de radiofrecuencia: los componentes se organizan en la misma dirección en la medida de lo posible, reduciendo o incluso evitando la mala soldadura eligiendo la dirección en la que los PCB entran en el sistema de estaño fundido; Según la experiencia, la distancia entre los componentes debe ser de al menos 0,5 mm para cumplir con los requisitos de estaño fundido de los componentes. Si el espacio de la placa de PCB lo permite, la distancia entre los componentes debe ser lo más amplia posible. Para las placas de doble cara, los componentes SMD y SMC deben diseñarse en un lado y los componentes discretos deben diseñarse en el otro.

El diseño de PCB de los circuitos de radiofrecuencia debe prestar atención a los siguientes puntos:

En primer lugar, determine la ubicación de los componentes de interfaz con otras placas o sistemas de PCB en las placas de PCB y preste atención a la coordinación entre los componentes de interfaz (como la dirección de los componentes).

Debido a que los productos de mano son pequeños y la disposición de los componentes es compacta, se debe dar prioridad a los componentes más grandes, determinar la ubicación correspondiente y considerar la cooperación entre ellos.

Analizar cuidadosamente la estructura del circuito, bloquear el circuito (como el circuito de amplificación de alta frecuencia, el circuito de mezcla y el circuito de demodulación), separar la señal eléctrica fuerte y la señal eléctrica débil en la medida de lo posible, y separar el circuito de señal digital y el circuito de señal analógica. Los circuitos que cumplan la misma función deben colocarse en un cierto rango en la medida de lo posible para reducir el área del Circuito de señal; La red de filtrado de cada parte del circuito debe estar conectada cerca, dependiendo de la capacidad antiinterferencia del circuito, no solo puede reducir la radiación, sino también reducir la probabilidad de interferencia.

Los circuitos unitarios se agrupan en función de su sensibilidad a la compatibilidad electromagnética en uso. Para los componentes de las partes vulnerables a la interferencia en el circuito, trate de evitar la interferencia de las fuentes de interferencia (como la interferencia de la CPU en la placa de procesamiento de datos).

4 cableado de PCB de circuitos de radiofrecuencia

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 enrutamiento de la señal es lo más consistente 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 riesgos de desconexión o desconexión 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, reduciendo así los parámetros de distribución y la interferencia electromagnética mutua; Las líneas de señal incompatibles deben mantenerse alejadas entre sí y evitar el cableado paralelo en la medida de lo posible, mientras que las líneas de señal a ambos lados de la dirección positiva deben ser perpendiculares entre sí; Al cableado, el lado de la dirección que requiere un ángulo debe ser de 135 ° para evitar ángulos rectos.

Al conectar, 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; No se deben pulverizar agujeros en los componentes, y se debe tratar de mantenerse alejados de los componentes no conectados para evitar la soldadura virtual, la soldadura continua, los cortocircuitos y otros fenómenos en la producción.

En el diseño de PCB de 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 los PCB se producen a través de la fuente de alimentación y el suelo, de las cuales el suelo produce la mayor interferencia acústica.

La razón principal por la que el cable de tierra es fácil de formar interferencia electromagnética es la resistencia del cable de tierra. Cuando la corriente fluye a través del suelo, se produce un voltaje en el suelo, lo que resulta en la interferencia entre la corriente del Circuito del suelo y el 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, se debe:

En primer lugar, el circuito se divide en varios bloques. El circuito de radiofrecuencia se puede dividir básicamente en amplificación de alta frecuencia, mezcla, demodulación, vibración local y otras partes. Es necesario proporcionar un punto de referencia potencial público para cada módulo de circuito, es decir, el cable de tierra de cada circuito de módulo, para transmitir señales entre diferentes módulos de circuito. Luego, se resumen los lugares donde los PCB del Circuito de radiofrecuencia están conectados al cable de tierra, es decir, se resumen en el cable de tierra universal. Debido a que solo hay un punto de referencia, no existe acoplamiento de Resistencia pública, por lo que no hay problema de interferencia mutua.

Las zonas digitales deben aislarse de las zonas analógicas en la medida de lo posible, y la puesta a tierra digital debe separarse de la puesta a tierra analógica y, en última instancia, 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 cerca.

Si el espacio lo permite, es mejor aislar cada módulo con un cable de tierra para evitar que las señales se acoplen entre sí.

5 Conclusiones del Circuito de radiofrecuencia PCB

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 descrito en este artículo ayuda a mejorar la fiabilidad del diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia, resolver el problema de la interferencia electromagnética y, a su vez, lograr el propósito de la compatibilidad electromagnética.