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Conception de circuit PCB RF

Avec le développement de la technologie de communication, l'application de la technologie des circuits RF portatifs est de plus en plus répandue, comme les pagers sans fil, les téléphones cellulaires, les PDA sans fil, etc. les indicateurs de performance des circuits RF affectent directement la qualité de l'ensemble du produit. Une des plus grandes caractéristiques de ces produits portables est la miniaturisation, ce qui signifie que la densité des composants est très élevée, ce qui rend les interférences mutuelles entre les composants (y compris SMd, SMc, puces nues, etc.) très importantes. Si le signal Emi n'est pas traité correctement, l'ensemble du système de circuit peut ne pas fonctionner correctement. Par conséquent, comment prévenir et supprimer les interférences électromagnétiques et améliorer la compatibilité électromagnétique est devenu un sujet très important dans la conception de circuits PCB RF. Les indicateurs de performance du même circuit pour différentes structures de conception de PCB varieront considérablement.

Tout d'abord, déterminez l'emplacement des composants d'interface avec d'autres cartes ou systèmes PCB sur le PCB et Notez la coordination entre les composants d'interface (comme l'orientation des composants). Comme les dimensions de l'appareil portatif sont très réduites et que l'agencement des ensembles est très compact, pour les ensembles de plus grande taille, les positions correspondantes doivent être déterminées en priorité et la coordination entre elles doit être prise en compte. Analysez soigneusement la structure du circuit, divisez le circuit de traitement de bloc (comme le circuit d'amplification à haute fréquence, le circuit de mélange, le circuit de démodulation, etc.), essayez de séparer le signal électrique fort du signal électrique faible, séparez le circuit de signal numérique du circuit de signal analogique, Et tenter de disposer les circuits remplissant la même fonction dans une certaine plage afin de réduire la surface de boucle du signal; Les réseaux de filtrage des différentes parties du circuit doivent être connectés à proximité, ce qui permet non seulement de réduire le rayonnement, mais aussi la probabilité d'interférence. Les circuits unitaires sont regroupés en fonction de leur sensibilité à la compatibilité électromagnétique en service. Les composants du circuit susceptibles d'interférences doivent également être disposés de manière à éviter les sources d'interférences (par exemple, les interférences provenant d'une CPU sur une carte de traitement de données).

Une fois que la disposition des composants est fondamentalement terminée, vous pouvez commencer à câbler. Le principe de base du câblage est de choisir une conception de câblage à faible densité lorsque la densité d'assemblage le permet, le câblage du signal doit être aussi épais et fin que possible, favorisant l'adaptation de l'impédance. Pour les circuits radiofréquences, une conception déraisonnable de l'orientation, de la largeur et de l'espacement des lignes de signal peut entraîner des interférences croisées entre les lignes de transmission de signal; En outre, l'alimentation du système lui - même présente également des interférences de bruit, de sorte que lors de la conception d'un circuit RF PCB, il doit être pris en compte et raisonnablement câblé. Lors du câblage, tout le câblage doit être éloigné du cadre de la carte PCB (environ 2 mm) afin d'éviter d'éventuelles coupures ou ruptures lors de la fabrication de la carte PCB. Le cordon d'alimentation doit être aussi large que possible pour réduire la résistance de la boucle. Dans le même temps, la direction de la ligne d'alimentation et de la ligne de masse doit être cohérente avec la direction de transmission des données afin d'améliorer la capacité d'anti - brouillage; Les lignes de signal doivent être aussi courtes que possible et le nombre de trous de passage doit être minimisé; Plus les connexions entre les composants sont courtes, mieux c'est pour réduire les paramètres de distribution et les interférences électromagnétiques mutuelles; Les lignes de signal incompatibles doivent être éloignées les unes des autres, en évitant autant que possible le câblage parallèle, tandis que les lignes de signal des deux côtés de la direction positive doivent être perpendiculaires les unes aux autres; Lors du câblage, les adresses nécessitant un angle doivent utiliser un angle de 135 ° pour éviter les virages à angle droit. Lors du câblage, les lignes directement connectées aux Plots ne doivent pas être trop larges et le câblage doit être aussi éloigné que possible des composants non connectés pour éviter les courts - circuits; Les perçages ne sont pas appliqués sur les éléments et doivent être éloignés autant que possible des éléments déconnectés afin d'éviter les phénomènes de soudure en pointillés, de soudure continue, de court - circuit, etc. dans la production. Dans la conception des circuits RF PCB, le câblage correct des lignes d'alimentation et de masse est particulièrement important. Une conception rationnelle est le moyen le plus important de surmonter les interférences électromagnétiques.

Un certain nombre de sources d'interférences sur la carte PCB sont générées par l'alimentation et les lignes de terre, où les interférences de bruit causées par les lignes de terre sont les plus importantes. La principale raison pour laquelle les lignes de terre sont susceptibles de former des interférences électromagnétiques est que les lignes de terre ont une impédance. Lorsque le courant circule à travers la ligne de masse, une tension est créée sur la ligne de masse, créant ainsi un courant de boucle de la ligne de masse, créant une perturbation de boucle de la ligne de masse. Lorsque plusieurs circuits partagent un tronçon de ligne de masse, un couplage d'impédance commun est formé, ce qui crée un bruit dit de ligne de masse. Par conséquent, lors du câblage de la ligne de masse d'un circuit RF PCB, nous devrions faire ce qui suit: Tout d'abord, nous devrions bloquer le circuit. Le circuit radiofréquence peut être essentiellement divisé en parties amplification haute fréquence, mélange, démodulation, oscillateur local, etc. Nous devrions fournir à chaque module de circuit un point de référence de potentiel commun, la ligne de masse du circuit de chaque module, afin que les signaux puissent être transmis entre les différents modules de circuit. Le résumé est ensuite effectué à l'endroit où le circuit RF PCB est connecté à la ligne de masse, c'est - à - dire à la ligne de masse. Comme il n'y a qu'un seul point de référence, il n'y a pas de couplage d'impédance commun et donc pas de problème d'interférence mutuelle. Les lignes de terre des zones numériques et analogiques doivent être isolées autant que possible, la mise à la terre numérique doit être séparée de la mise à la terre analogique et enfin connectée à la mise à la terre de l'alimentation électrique. Les lignes de masse à l'intérieur des différentes parties du circuit doivent également prêter attention au principe de la mise à la terre en un seul point, minimiser la surface de la boucle de signal et se connecter à l'adresse du circuit de filtrage respectif. Si l'espace le permet, il est préférable d'isoler chaque module avec une ligne de terre pour éviter les effets de couplage de signaux mutuels.

La clé de la conception de circuits RF PCB est de savoir comment réduire la capacité de rayonnement et améliorer la résistance aux interférences. Une disposition et un câblage raisonnables sont une garantie pour la conception de circuits RF PCB. La méthode décrite ici est bénéfique pour améliorer la fiabilité de la conception de circuits PCB RF, résoudre le problème des interférences électromagnétiques, atteindre le but de la compatibilité électromagnétique. Avec l'essor de la technologie de l'Internet des objets, il est de plus en plus courant pour les produits électroniques de transporter des fonctions de communication sans fil. La technologie de communication sans fil est implémentée en s'appuyant sur des circuits RF PCB et nécessite des outils professionnels de conception et d'analyse de simulation.