Tecnología de PCB - Diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia

Diseño de componentes del proceso de diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia

Precauciones para el cableado de PCB de circuitos de radiofrecuencia

Con el desarrollo de la tecnología de comunicación, la aplicación de la tecnología de PCB de circuito de radiofrecuencia portátil es cada vez más amplia, como: pagers inalámbricos, teléfonos móviles, PDA inalámbrica, etc. los indicadores de rendimiento de los PCB de circuito de radiofrecuencia afectan directamente la calidad de todo el producto. Una de las mayores características de estos productos de mano es la miniaturización, 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.

El procesamiento inadecuado de la señal de interferencia electromagnética puede hacer que todo el sistema de circuito no funcione 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 placas de circuito impreso de radiofrecuencia. El mismo circuito, diferentes estructuras de diseño de pcb, sus indicadores de rendimiento serán muy diferentes. En esta discusión, cuando se utiliza el software protel99se para diseñar el circuito de radiofrecuencia PCB del producto portátil, cómo maximizar los indicadores de rendimiento del circuito para cumplir con los requisitos de compatibilidad electromagnética.

Selección de placas de diseño de PCB de circuitos de radiofrecuencia

Los sustratos de las placas de circuito impreso incluyen dos tipos: sustratos orgánicos e inorgánicos. Las características más importantes del sustrato son la constante dieléctrica Isla micro r, el factor de disipación (o pérdida dieléctrica) tan isla ', el coeficiente de expansión térmica CET y la tasa de absorción de humedad. Entre ellos, la isla 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 crítica, y se debe seleccionar un sustrato con una tolerancia de la constante dieléctrica pequeña.

Proceso de diseño de PCB de radiofrecuencia

Debido a que el uso del software protel99se es diferente al de protel98 y otros programas, en primer lugar, discutiremos brevemente el proceso de uso del software protel99se para el diseño de pcb.

1. dado que protol99se utiliza el esquema de base de datos del proyecto (proyecto) para gestionarlo, es implícito bajo Windows 99, primero 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, durante el proceso de diseño de principios, los componentes utilizados deben estar presentes en la Biblioteca de componentes, de lo contrario, los componentes necesarios deben fabricarse y almacenarse en el archivo de la biblioteca en el schlib. Luego, solo hay que llamar a los componentes necesarios desde el repositorio y conectarse de acuerdo con el esquema 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 diseñado en el producto, el tamaño del espacio, la forma y la cooperación con otros componentes. Use el Comando placetrack para dibujar la apariencia del PCB en la capa mecanicallayer.

De acuerdo con los requisitos de smt, hacer agujeros de posicionamiento, agujeros de puntería, puntos de referencia, etc. en el pcb.

Producción de piezas de repuesto. Si es necesario utilizar algunos componentes especiales que no existen en la Biblioteca de componentes, es necesario hacer estos componentes antes del diseño. El proceso de producción de componentes en protel99se es relativamente simple. En el menú "diseño", seleccione el Comando "makelibury" (fabricación) para ingresar a la ventana de producción de componentes, y luego seleccione el Comando "newcom point" (nuevo componente) en el menú "tool" para diseñar componentes. En este momento, solo es necesario dibujar la almohadilla correspondiente en un lugar determinado utilizando órdenes como playpad en la capa toplayer en función de la forma y el tamaño del componente real, y editarla a la almohadilla deseada (incluyendo la forma de la almohadilla, el tamaño, el tamaño del diámetro interior y el ángulo. además, se debe marcar el nombre del pin correspondiente a la almohadilla), y luego usar la orden playtrack para dibujar la forma máxima del componente en la capa topoverlayer y tomar un nombre del componente para guardarlo en la Biblioteca de componentes.

Después de la producción del componente, se realiza el diseño y el cableado. Estas dos partes se discutirán en detalle a continuación.

Una vez completado el proceso anterior, se debe realizar una inspección. Por un lado, incluye la inspección de los principios del circuito. Por otro lado, es necesario 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 comprobar que es correcto, archive y exporte el documento. En protol99se, se debe usar el Comando "exportar" en la opción "archivo" para almacenar el archivo en la ruta y archivo especificado (el comando "importar" transmitirá el archivo a protol99se). Nota: después de ejecutar el Comando "savecopyas..." en la opción "archivo" en propel99se, 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 "saveas..." en protol98.

Diseño de componentes de PCB 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 los circuitos de radiofrecuencia pcb, 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, el diseño de los componentes también afecta directamente la capacidad de interferencia y anti - interferencia del propio circuito. Esto también está directamente relacionado con el rendimiento del circuito diseñado.

Por lo tanto, además de considerar el diseño del diseño ordinario de pcb, el diseño de PCB del Circuito de radiofrecuencia también debe considerar cómo reducir la interferencia mutua entre las partes del Circuito de radiofrecuencia y cómo reducir la interferencia del propio circuito con otros circuitos y el propio circuito. Capacidad antiinterferencia. 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 que también depende en gran medida de la interacción con la placa de procesamiento de la cpu. Por lo tanto, al diseñar pcb, un diseño razonable es particularmente importante.

Principios generales de diseño: los componentes deben estar dispuestos en la misma dirección en la medida de lo posible, al elegir la dirección en la que el PCB entra en el sistema de soldadura, se puede reducir o evitar la mala soldadura; Según la experiencia, debe haber una distancia mínima de 0,5 mm entre los componentes para cumplir con la soldadura de los componentes. se requiere que la distancia entre los componentes sea lo más amplia posible cuando el espacio de la placa de PCB lo permita. Para las placas de doble cara, un lado debe ser un componente SMD y smc, y el otro lado debe ser un componente separado.

Se debe prestar atención al diseño:

* primero determine la ubicación de los componentes de interfaz con otras placas o sistemas de PCB en las placas de pcb. Debe prestar atención a los problemas de coordinación entre los componentes de la interfaz (como la dirección de los componentes, etc.).

Debido a que el tamaño del producto portátil es pequeño y la disposición de los componentes es muy compacta, para los componentes más grandes, se debe dar prioridad a la ubicación correspondiente y considerar la cooperación mutua.

* analizar cuidadosamente la estructura del circuito, dividir el circuito en bloques (como circuitos de amplificación de alta frecuencia, circuitos de mezcla y circuitos de demodulación), separar las señales eléctricas fuertes y débiles en la medida de lo posible, separar los circuitos de señal digital de los circuitos de señal analógicos, y organizar los circuitos que completan la misma función en un cierto rango En la medida de lo posible para reducir el área del bucle 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. De acuerdo con la capacidad antiinterferencia del circuito.

* Los circuitos unitarios se agrupan en función de la sensibilidad de compatibilidad electromagnética en uso. Para los componentes vulnerables a la interferencia en el circuito, las fuentes de interferencia (como la interferencia de la CPU en el tablero de procesamiento de datos, etc.) deben evitarse en la medida de lo posible al diseñar.

Diseño y 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: después de que la densidad de montaje lo permita, trate de adoptar el diseño de cableado de baja densidad, y el cableado de señal es 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 fuente de alimentación del sistema en sí también tiene interferencia acústica, por lo que debe considerarse de manera integral y cableado razonable al diseñar el circuito de radiofrecuencia pcb.

Al cableado, todas las trazas deben mantenerse alejadas de los límites de la placa de PCB (unos 2 mm) para evitar desconexiones o peligros ocultos 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 es consistente con la dirección de transmisión de datos, mejorando la capacidad de anti - interferencia; La línea de señal debe ser lo más corta posible y minimizar el número excesivo de agujeros; Cuanto más corto sea el cableado entre los componentes, mejor, para reducir los parámetros de distribución y la interferencia electromagnética mutua; Para las líneas de señal incompatibles, deben mantenerse alejadas unas de otras y tratar de evitar el cableado paralelo, y las líneas de señal a ambos lados deben ser perpendiculares entre sí; Al cableado, el lado de la dirección que requiere una esquina debe tener 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 rastro debe mantenerse lo más alejado posible de los componentes no conectados para evitar cortocircuitos; Los agujeros de paso no deben dibujarse en los componentes y deben mantenerse lo más alejados posible de los componentes no conectados para evitar fenómenos de producción como soldadura virtual, soldadura continua y cortocircuito.

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. Una cantidad considerable de fuentes de interferencia en los PCB son producidas por la fuente de alimentación y el cable de tierra, de los 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 la resistencia del cable de tierra. Cuando la corriente fluye a través del cable de tierra, el cable de tierra producirá un voltaje, lo que producirá una corriente del Circuito de tierra y formará una interferencia del Circuito del cable de tierra. Cuando varios circuitos comparten una Sección de tierra, se formará un acoplamiento de Resistencia común, lo que producirá el llamado ruido de tierra. Por lo tanto, al cableado del cable de tierra del circuito RF pcb, se deben realizar las siguientes operaciones:

* En primer lugar, el circuito se divide en bloques múltiples. El circuito de radiofrecuencia se puede dividir básicamente en amplificación de alta frecuencia, mezcla, demodulación, osciladores locales y otras partes. Proporcionar un punto de referencia potencial público para cada módulo de circuito, es decir, el cable de tierra correspondiente de cada circuito de módulo. De esta manera, se pueden transmitir señales entre diferentes módulos de circuito. A continuación, se resume donde el PCB del circuito RF está conectado al cable de tierra, es decir, en el cable de tierra principal. 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 y analógicas deben estar lo más separadas posible del suelo, las digitales deben estar separadas del suelo analógico y, finalmente, conectadas al suelo de alimentación.

* Los cables de tierra de cada parte del circuito también deben prestar atención al principio de puesta a tierra de un solo punto, minimizar el área del Circuito de señal y acercarse lo más cerca posible a la dirección del Circuito de filtro correspondiente.

* Cuando el espacio lo permita, es mejor aislar cada módulo con un cable de tierra para evitar el efecto de acoplamiento de señales entre sí.

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.