Dati PCB - Progettazione di circuiti RF PCB

Progettazione PCB del circuito RF

Con lo sviluppo della tecnologia di comunicazione, la tecnologia portatile del circuito di radiofrequenza viene utilizzata sempre più ampiamente, come il cercapersone wireless, il telefono cellulare, il PDA wireless, ecc L'indice di prestazione del circuito di radiofrequenza influisce direttamente sulla qualità dell'intero prodotto. Una delle principali caratteristiche di questi prodotti portatili è la miniaturizzazione, il che significa che la densità dei componenti è molto alta, il che rende l'interferenza reciproca tra i componenti (tra cui SMD, SMC, chip nudi, ecc.) molto prominente. Se il segnale EMI non viene gestito correttamente, l'intero sistema del circuito potrebbe non funzionare correttamente. Pertanto, come prevenire e sopprimere l'EMI e migliorare l'EMC è diventato un argomento molto importante quando si progetta PCB del circuito RF. Gli indicatori di prestazione dello stesso circuito con diverse strutture di progettazione PCB varieranno notevolmente.

In primo luogo, determinare la posizione dei componenti dell'interfaccia con altre schede PCB o sistemi sul PCB e prestare attenzione al coordinamento tra i componenti dell'interfaccia (come la direzione dei componenti). Poiché le dimensioni dei dispositivi portatili sono molto piccole e la disposizione dei componenti è molto compatta, per i componenti più grandi, la priorità deve essere data per determinare la posizione corrispondente e considerare il coordinamento tra di loro. Analizzare attentamente la struttura del circuito, elaborare il circuito in blocchi (come il circuito di amplificazione ad alta frequenza, il circuito di miscelazione di frequenza, il circuito di demodulazione, ecc.), cercare di separare il segnale di corrente forte dal segnale debole, separare il circuito di segnale digitale dal circuito di segnale analogico, e cercare di organizzare i circuiti che completano la stessa funzione entro un certo intervallo per ridurre l'area del loop del segnale; La rete di filtri di ogni parte del circuito deve essere collegata nelle vicinanze, il che può non solo ridurre la radiazione, ma anche ridurre la probabilità di interferenze. I circuiti dell'unità sono raggruppati in base alla loro sensibilità alla compatibilità elettromagnetica in uso. I componenti del circuito vulnerabili alle interferenze dovrebbero inoltre essere disposti per evitare fonti di interferenza (come le interferenze della CPU sulla scheda di elaborazione dati).

Dopo che il layout dei componenti è fondamentalmente completato, il cablaggio può essere avviato. Il principio di base del cablaggio è quello di selezionare il progetto di cablaggio a bassa densità per quanto possibile dopo che la densità di assemblaggio lo consente e il cablaggio del segnale dovrebbe essere il più spesso e sottile possibile, il che favorisce la corrispondenza dell'impedenza. Per i circuiti RF, la progettazione irragionevole della direzione, della larghezza e della spaziatura delle linee di segnale può causare interferenze incrociate tra le linee di trasmissione del segnale; Inoltre, l'alimentatore del sistema stesso ha anche interferenze acustiche, quindi quando si progetta il PCB del circuito RF, deve essere considerato in modo completo e ragionevolmente cablato. Durante il cablaggio, tutto il cablaggio deve essere lontano dal telaio della scheda PCB (circa 2mm) per evitare potenziali rotture o rotture del cavo durante la fabbricazione della scheda PCB. La linea di alimentazione deve essere la più ampia possibile per ridurre la resistenza del ciclo. Allo stesso tempo, la direzione della linea elettrica e del cavo di massa deve essere coerente con la direzione della trasmissione dei dati per migliorare la capacità anti-interferenza; I cavi del segnale devono essere il più corti possibile e il numero di vias deve essere ridotto al minimo; Più breve è la connessione tra i componenti, meglio è, per ridurre i parametri di distribuzione e le interferenze elettromagnetiche reciproche; Le linee di segnale incompatibili devono essere lontane l'una dall'altra e devono essere evitate per quanto possibile l'instradamento parallelo, mentre le linee di segnale su entrambi i lati della direzione positiva devono essere perpendicolari l'una all'altra; Durante il cablaggio, l'angolo di 135 ° dovrebbe essere utilizzato all'indirizzo in cui è richiesto l'angolo per evitare di girare angoli retti. Durante il cablaggio, la linea direttamente collegata al pad di incollaggio non dovrebbe essere troppo larga e il cablaggio dovrebbe essere il più lontano possibile dai componenti non collegati per evitare cortocircuito; I vias non sono verniciati sui componenti e devono essere il più lontano possibile dai componenti scollegati per evitare false saldature, saldature continue, cortocircuiti e altri fenomeni in produzione. Nella progettazione del PCB del circuito RF, il corretto cablaggio della linea elettrica e della linea di terra è particolarmente importante. Il design ragionevole è il mezzo più importante per superare le interferenze elettromagnetiche.

Molte fonti di interferenza sulla scheda PCB sono generate dall'alimentazione elettrica e dal cavo di terra, tra cui il cavo di terra causa la maggior parte delle interferenze di rumore. Il motivo principale per cui il filo di terra è facile da formare interferenze elettromagnetiche è che il filo di terra ha impedenza. Quando una corrente scorre attraverso il filo di terra, genererà tensione sul filo di terra, generando così la corrente del ciclo del filo di terra e formando l'interferenza del ciclo del filo di terra. Quando più circuiti condividono una sezione di filo di terra, si formerà un accoppiamento di impedenza comune, producendo così il cosiddetto rumore del filo di terra. Pertanto, quando si collega il cavo di terra del circuito RF PCB, dovremmo fare quanto segue: In primo luogo, dovremmo bloccare il circuito. Il circuito RF può fondamentalmente essere diviso in amplificazione ad alta frequenza, miscelazione, demodulazione, oscillatore locale e altre parti. Dovremmo fornire un punto di riferimento potenziale comune per ogni modulo del circuito, cioè il filo di terra di ogni circuito del modulo, in modo che i segnali possano essere trasmessi tra i diversi moduli del circuito. Quindi, viene riassunto nel luogo in cui il PCB del circuito RF è collegato al filo di terra, cioè al filo di terra. Poiché c'è un solo punto di riferimento, non esiste un accoppiamento di impedenza comune, quindi non vi è alcun problema di interferenza reciproca. Il cavo di massa dell'area digitale e dell'area analogica devono essere isolati per quanto possibile e la massa digitale deve essere separata dalla massa analogica e infine collegata alla massa di alimentazione. Il cavo di massa all'interno di ogni parte del circuito dovrebbe anche prestare attenzione al principio di messa a terra a punto singolo, minimizzare l'area del ciclo di segnale e collegarsi all'indirizzo del circuito filtrante corrispondente nelle vicinanze. Se lo spazio lo consente, è meglio isolare ogni modulo con filo di terra per evitare l'effetto di accoppiamento reciproco del segnale.

La chiave della progettazione PCB del circuito RF è come ridurre la capacità di radiazione e come migliorare la capacità anti-interferenza. Il layout ragionevole e il cablaggio sono la garanzia della progettazione PCB del circuito RF. Il metodo descritto in questo articolo è favorevole a migliorare l'affidabilità della progettazione del PCB del circuito RF, risolvere il problema delle interferenze elettromagnetiche e raggiungere lo scopo della compatibilità elettromagnetica. Con l'ascesa della tecnologia Internet of Things, è sempre più comune che i prodotti elettronici svolgano la funzione di comunicazione wireless. La tecnologia di comunicazione wireless è realizzata facendo affidamento sul circuito RF PCB e richiede strumenti professionali di analisi di progettazione e simulazione.