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En el campo del diseño de PCB de radiofrecuencia, todavía hay muchas incógnitas e incertidumbres en el sistema teórico público existente, lo que a menudo lo considera una "habilidad misteriosa" por parte de la industria. En general, para el diseño de circuitos por debajo de la banda de microondas, incluidos los circuitos digitales de baja y baja frecuencia, siempre que se entiendan y sigan plenamente los diversos principios de diseño y se planifiquen cuidadosamente, a menudo se puede lograr un diseño exitoso a la vez. Sin embargo, la situación se complica aún más cuando se trata de circuitos digitales de tipo PC por encima de la banda de microondas y a alta frecuencia. En estas áreas de alta frecuencia, generalmente es necesario pasar por dos o tres iteraciones de diseño de PCB para garantizar la estabilidad y el rendimiento del circuito.
Cinco estándares para el diseño de PCB de radiofrecuencia
1) en el diseño de PCB de radiofrecuencia de baja potencia, se utiliza principalmente el material fr4 estándar (buena propiedad de aislamiento, material uniforme, constante dieléctrica del 4,10%). Se utilizan principalmente placas de 4 a 6 capas. Cuando el costo es muy sensible, se pueden usar placas de doble cara con un espesor inferior a 1 mm. Asegúrese de que el reverso sea una formación completa. Al mismo tiempo, el espesor de la placa de doble cara es superior a 1 mm, lo que hace que el medio fr4 entre la formación y la capa de señal sea más grueso. Para que la resistencia de la línea de señal de radiofrecuencia alcance los 50 ohm, el ancho de la pista de señal suele ser de unos 2 mm, lo que dificulta la distribución espacial del tablero de control. Para las placas de cuatro capas, por lo general, la planta superior solo utiliza líneas de señal rf, la segunda capa está completamente fundamentada y la tercera capa es la fuente de alimentación. El Fondo suele utilizar líneas de señal digital para controlar el Estado de los dispositivos de radiofrecuencia (por ejemplo, configurar líneas de señal clk, datos y le.) es mejor no convertir la fuente de alimentación de la tercera capa en un plano continuo, sino hacer que las líneas de alimentación de cada dispositivo de radiofrecuencia se distribuyan en forma de estrella y finalmente se conecten a un punto. No cruce el rastro de potencia del dispositivo de radiofrecuencia del tercer nivel con el circuito digital inferior.
2) en el caso de los PCB de señal mixta, la parte de radiofrecuencia y la parte analógica deben mantenerse alejadas de la parte digital (esta distancia suele ser de más de 2 centímetros, al menos 1 centímetro), y la puesta a tierra de la parte digital debe separarse de la parte de radiofrecuencia. Está estrictamente prohibido utilizar la fuente de alimentación del interruptor para suministrar electricidad directamente a la parte de radiofrecuencia. La razón principal es que las ondas de la fuente de alimentación del interruptor modular la señal de la parte rf. Esta modulación a menudo daña gravemente las señales de radiofrecuencia, causando consecuencias fatales. En circunstancias normales, la salida de la fuente de alimentación del interruptor puede pasar por una gran bobina de estrangulamiento, un filtro y luego por un ldo de bajo ruido (serie mic5207, mic5265 de micrel). Para los circuitos de radiofrecuencia de alta tensión y alta potencia, se puede considerar el uso de lm1085, lm1083, etc.) para alimentar los circuitos de radiofrecuencia.
3) en los PCB de radiofrecuencia, cada componente debe estar estrechamente dispuesto para garantizar la conexión más corta entre cada componente. Para los circuitos adf4360 - 7, la distancia entre los inductores vco en los pines 9 y 10 y el chip adf4360 debe ser lo más corta posible para garantizar la minimización de los inductores de serie distribuidos causados por la conexión entre los inductores y el chip. Para los pines de tierra de cada dispositivo de radiofrecuencia en la placa, incluidos los que conectan resistencias, condensadores, inductores y pines de tierra (gnd), se deben perforar y aterrizar lo más cerca posible de los pines conectados (segunda capa).
4) al seleccionar componentes que funcionen en entornos de alta frecuencia, utilice la mayor cantidad posible de componentes de montaje de superficie. Esto se debe a que los componentes de montaje de superficie suelen tener un tamaño más pequeño y los cables de los componentes son muy cortos. De esta manera, se puede minimizar la influencia de parámetros adicionales causados es es por los pines del componente y el cableado interno del componente. Especialmente para resistencias discretas, condensadores e inductores, el uso de encapsulamientos más pequeños (0603 \ 0402) ayuda mucho a mejorar la estabilidad y consistencia del circuito.
5) en el diseño y diseño de pcb, los dispositivos activos que funcionan en entornos de alta frecuencia suelen tener múltiples pines de alimentación. En este momento, debe tener cuidado de configurar un pin de alimentación separado cerca de cada pin de alimentación (aproximadamente 1 mm). Incluso si se trata de un capacitor, el valor del capacitor es de aproximadamente 100 nf. Cuando el espacio de la placa lo permita, se recomienda usar dos condensadores de desacoplamiento por pin, con valores de condensadores de 1nf y 100nf, respectivamente. Por lo general, se utilizan Condensadores cerámicos hechos de x5r o x7r. Para el mismo dispositivo activo de radiofrecuencia, diferentes pines de alimentación pueden suministrar energía a diferentes componentes funcionales en el dispositivo (chip), y cada uno de los componentes funcionales en el chip puede funcionar en diferentes frecuencias. Por ejemplo, el adf4360 tiene tres pines de alimentación que alimentan el vco, el PFD y los componentes digitales en el chip. Estas tres partes logran funciones completamente diferentes y la frecuencia de trabajo es diferente. Una vez que el ruido de baja frecuencia de la parte digital se transmite a la parte vco a través del rastro de potencia, la frecuencia de salida del vco puede ser modulada por este ruido, lo que resulta en un desorden difícil de eliminar.
Para evitar que esto suceda, además de usar condensadores de desacoplamiento separados, los pines de alimentación de cada componente funcional del dispositivo de radiofrecuencia activo también deben estar conectados a través de cuentas magnéticas de inducción (aproximadamente 10uh). Este diseño es muy beneficioso para mejorar el rendimiento de aislamiento de los mezcladores activos lo - RF y lo - if, incluyendo la amplificación de amortiguación lo y la amplificación de amortiguación rf.
