Technologie PCB - Conception de compatibilité électromagnétique pour circuits imprimés RF

Conception de compatibilité électromagnétique pour circuits imprimés RF

Mise en page PCB EMC

Avec le développement de la technologie de communication, l'application de la technologie de circuit RF sans fil portable est de plus en plus répandue, comme: Pager sans fil, téléphone portable, ordinateur portable sans fil, etc. les indicateurs de performance du circuit RF affectent directement la qualité de l'ensemble du produit. L'une des plus grandes caractéristiques de ces produits portables est la miniaturisation, qui implique une très grande densité de composants, ce qui rend les interférences mutuelles entre les composants (y compris SMd, SMc, puces nues, etc.) très importantes. Une mauvaise manipulation du signal de perturbation électromagnétique peut entraîner un système de circuit entier qui ne fonctionne pas 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. Le même circuit, différentes structures de conception de PCB, leurs indicateurs de performance seront très différents.

1. Choix de la plaque

Les substrats d'une carte de circuit imprimé comprennent deux catégories: les substrats organiques et les substrats inorganiques. Les caractéristiques les plus importantes du substrat sont la constante diélectrique islaµr, le facteur de dissipation (ou perte diélectrique) Tan islaµr, le coefficient de dilatation thermique cet et l'hygroscopicité. Parmi eux, les îlots affectent l'impédance du circuit et le taux de transmission du signal. Pour les circuits haute fréquence, la tolérance à la permittivité diélectrique est la considération la plus critique et un substrat avec une tolérance de permittivité diélectrique moindre doit être choisi.

2. Processus de conception de PCB

Comme l'utilisation du logiciel PROTEL99se est différente de celle de protel98 et d'autres logiciels, nous allons d'abord brièvement parler du processus de conception de PCB avec le logiciel PROTEL99se.

Étant donné que PROTEL99se utilise la gestion de schéma de base de données Project, il est implicite sous Windows 99, vous devez d'abord créer un fichier de base de données pour gérer le schéma de circuit et la disposition de PCB de votre conception.

2. Conception du schéma. Pour permettre la connexion réseau, les composants utilisés doivent être présents dans la Bibliothèque de composants pendant le processus de conception de principe, sinon les composants requis doivent être fabriqués dans schlib et stockés dans les fichiers de la bibliothèque. Ensuite, il suffit d'appeler les éléments souhaités à partir de la Bibliothèque d'éléments et de les connecter en fonction du schéma du circuit conçu.

3. Après avoir terminé la conception schématique, vous pouvez former une table Web pour la conception de PCB.

4. Conception de PCB. A. détermination de la forme et des dimensions du PCB. La forme et les dimensions du PCB sont déterminées en fonction de l'emplacement du PCB conçu dans le produit, de la taille de l'espace, de la forme et de l'ajustement avec d'autres composants. En termes mécaniques

Layer layer utilise la commande placetrack pour dessiner l'apparence du PCB. B. selon les exigences de SMT, faire des trous de positionnement, des trous de visée, des points de référence, etc. sur le PCB. C. production de pièces détachées. Si vous avez besoin d'utiliser des pièces spéciales qui ne sont pas présentes dans la Bibliothèque de pièces, vous devrez les fabriquer avant la mise en page. Le processus de fabrication des composants dans PROTEL99se est relativement simple. Sélectionnez la commande makelibrary dans le menu design pour accéder à la fenêtre de production du composant, puis sélectionnez la commande newcomponent dans le menu Tool pour concevoir le composant. À ce stade, il suffit de dessiner le Plot correspondant avec placepad et d'autres commandes sur la couche toplayer, en fonction de la forme et des dimensions de l'élément réel, et de l'éditer en tant que Plot souhaité (y compris la forme, les dimensions, les dimensions du diamètre intérieur et l'angle du plot. En outre, le nom de la broche correspondante du plot doit être marqué), Utilisez ensuite la commande placetrack pour dessiner la forme maximale du composant dans le calque topoverlayer et obtenir le nom du composant et l'enregistrer dans la Bibliothèque de composants. D. une fois que les composants sont faits, faites la disposition et le câblage. Ces deux sections sont discutées en détail ci - dessous. E. une fois le processus ci - dessus terminé, une inspection doit être effectuée. D'une part, il consiste à examiner le principe du circuit. D'autre part, il est nécessaire de vérifier les problèmes d'adaptation et d'assemblage les uns avec les autres. Le principe du circuit peut être vérifié manuellement ou automatiquement par le réseau (le réseau formé par le schéma peut être comparé au réseau formé par le PCB). F. après avoir vérifié l'absence d'erreur, Archivez et exportez le fichier. Dans PROTEL99se, le fichier doit être stocké dans le chemin et le fichier spécifiés à l'aide de la commande "export" de l'option "file" (la commande "Import" transfère le fichier à PROTEL99se). Remarque: après l'exécution de la commande "savecopyas..." dans l'option "file" de PROTEL99se, le nom de fichier sélectionné n'est pas visible dans Windows 98 et ne peut donc pas être vu dans l'explorateur. Ce n'est pas exactement la même chose que la fonction "SAveas..." dans protel98.

3. Câblage

Une fois que la disposition des composants est fondamentalement terminée, vous pouvez commencer à câbler. Le principe de base du câblage est le suivant: après que la densité d'assemblage le permette, essayez d'adopter une conception de câblage à faible densité, le câblage du signal est aussi épais que possible, ce qui favorise l'adaptation de l'impédance.

Pour les circuits radiofréquences, une conception irrationnelle de la direction, de la largeur et de l'espacement des lignes de signal peut entraîner des interférences croisées entre les lignes de transmission du signal de signal; En outre, l'alimentation du système elle - même est également perturbée par le bruit, de sorte qu'elle doit être intégrée lors de la conception d'une carte de circuit RF PCB. Pensez au câblage raisonnable.

Lors du câblage, toutes les traces doivent être éloignées des limites de la carte PCB (environ 2 mm) pour éviter les lignes brisées ou les dangers lors de la fabrication de la carte PCB. Le cordon d'alimentation doit être aussi large que possible pour réduire la résistance de 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; Le nombre de trous; Plus le câblage entre les composants est court, mieux c'est pour réduire les paramètres de distribution et les interférences électromagnétiques mutuelles; Pour les lignes de signal incompatibles, il faut les maintenir éloignées les unes des autres et éviter autant que possible le câblage parallèle, et les lignes de signal des deux côtés doivent être perpendiculaires les unes aux autres; Lors du câblage, le côté de l'adresse qui nécessite un coin doit être 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. Les traces doivent être aussi éloignées que possible des composants non connectés pour éviter les courts - circuits; Les perçages ne doivent pas être tracés sur les assemblages et doivent être aussi éloignés que possible des assemblages non connectés afin d'éviter les phénomènes de production tels que la soudure virtuelle, la soudure continue, les courts - circuits, etc.

Dans la conception de circuits RF PCB, le câblage correct des lignes d'alimentation et de masse est particulièrement important, et une conception rationnelle est le moyen le plus important de surmonter les interférences électromagnétiques. Un certain nombre de sources d'interférences sur les cartes PCB sont générées par l'alimentation et les lignes de masse, où les interférences de bruit causées par les lignes de masse sont les plus importantes.

La principale raison pour laquelle la ligne de terre est susceptible de former des interférences électromagnétiques est l'impédance de la ligne de terre. Lorsqu'un courant circule à travers la ligne de masse, une tension est générée sur la ligne de masse, ce qui crée un courant de boucle de masse et crée une perturbation de boucle de la ligne de masse. Lorsque plusieurs circuits partagent un segment de masse, un couplage d'impédance commun sera formé, créant ainsi un bruit dit de masse. Ainsi, lors du câblage de la ligne de masse du circuit RF PCB, les opérations suivantes doivent être effectuées:

* tout d'abord, le circuit est divisé en plusieurs blocs. Le circuit radiofréquence peut être essentiellement divisé en parties amplification haute fréquence, mélange, démodulation, oscillateur local, etc. Fournir à chaque module de circuit un point de référence de potentiel commun, c'est - à - dire la ligne de masse correspondante du circuit de chaque module, Il est ainsi possible de transmettre des signaux entre les différents modules du circuit. Le résumé est ensuite effectué là où le circuit RF PCB est connecté à la ligne de masse, c'est - à - dire dans la ligne de masse principale. 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.

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