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In genere, la parte RF della scheda PCB è progettata dal personale RF in un ambiente autonomo e quindi fusa con il resto del PCB a tecnologia mista. Questo processo è inefficiente e la proliferazione di dispositivi di comunicazione wireless portatili e dispositivi di controllo remoto, spesso necessari per integrarsi con tecnologie ibride, ha spinto un aumento significativo della necessità di progetti ibridi analogici, digitali e RF. Dispositivi portatili, stazioni base, telecomandi, dispositivi Bluetooth, capacità di comunicazione wireless del computer, numerosi elettrodomestici di consumo e sistemi militari / aerospaziali ora richiedono la tecnologia RF. La popolarità dei dispositivi di comunicazione wireless portatili e dei dispositivi di controllo remoto ha spinto un aumento significativo della necessità di progetti misti analogici, digitali e RF. Dispositivi portatili, stazioni base, telecomandi, dispositivi Bluetooth, capacità di comunicazione wireless del computer, numerosi elettrodomestici di consumo e sistemi militari / aerospaziali ora richiedono la tecnologia RF. Per anni, la progettazione RF ha richiesto ai progettisti di utilizzare strumenti specializzati di progettazione e analisi.
Per anni, la progettazione RF ha richiesto ai progettisti di utilizzare strumenti specializzati di progettazione e analisi. In genere, la parte RF del PCB è progettata dal personale RF in un ambiente autonomo e quindi fusa con il resto del PCB a tecnologia mista. Questo processo è inefficiente e spesso richiede la progettazione iterativa e l'uso di più database non correlati da integrare con le tecnologie ibride. In passato, le funzioni di progettazione venivano eseguite e ripetute in due ambienti di progettazione, collegati tramite una stupida interfaccia ASCII. La progettazione di sistemi PCB e i sistemi di progettazione RF-specifici in entrambi gli ambienti hanno le proprie librerie, database di progettazione RF e archivi di progettazione. Ciò richiede che i dati di progettazione (schema e layout) e le librerie in entrambi gli ambienti siano gestiti e sincronizzati attraverso un'interfaccia ASCII ingombrante. Con questo vecchio approccio, i progettisti RF hanno sviluppato circuiti RF in isolamento dal resto del design del sistema PCB. Questo circuito RF viene poi tradotto nella progettazione complessiva del PCB utilizzando il file ASCII, creando un'implementazione schematica e fisica sul PCB principale. Se c'è un problema con il circuito RF, il progetto deve essere corretto in una soluzione RF separata e quindi ritrasmesso nel PCB principale. Il simulatore RF simula solo i circuiti RF ideali. Nelle implementazioni reali del sistema ibrido ci sono molte formazioni frammentarie, vuoti di terra e circuiti RF adiacenti che rendono l'analisi molto difficile ed è ben noto che queste forme aggiuntive avranno effetti duraturi sul funzionamento del circuito RF. Questo vecchio metodo è stato utilizzato con successo per la progettazione di schede a segnale misto per molti anni, ma man mano che il contenuto del circuito RF nei prodotti aumenta, i problemi di due sistemi di progettazione separati hanno cominciato a influenzare la produttività del progettista, il time-to-market e i prodotti la qualità di. Progettazione PCB consapevole RF Per mantenere l'intento di progettazione tra PCB e progettazione RF, gli strumenti di progettazione RF devono comprendere la struttura orientata a livello del layout PCB e il sistema PCB deve comprendere i componenti parametrici planari a microonde utilizzati nell'ambiente di progettazione RF. Un altro problema chiave è che i sistemi PCB costruiscono il layout dei circuiti RF come cortocircuiti, il che impedisce un corretto controllo delle regole di progettazione (DRC) del progetto. Per i complessi progetti di sistemi RF di oggi, la RDC funzionale a conoscenza della RF è un must per la metodologia di progettazione per garantire che la progettazione sia corretta. Tutti questi aiutano a mantenere l'intento progettuale. Mantenere l'intento di progettazione è fondamentale perché è la base per consentire più viaggi di andata e ritorno dei dati di progettazione tra set di strumenti senza perdita di informazioni. La progettazione RF è un processo iterativo che richiede molti passaggi per sintonizzare e ottimizzare il design. In passato, la progettazione RF era molto difficile nel contesto della progettazione PCB reale. Quando un modulo RF ottimizzato viene implementato su un PCB, non c'è ancora alcuna garanzia che funzioni ancora. Come verifica, è necessaria l'analisi del campo elettromagnetico (EM) dell'implementazione del PCB. Ci sono diversi problemi con questo processo di progettazione. In primo luogo, il circuito è modellato come una semplice geometria dello strato metallico, quindi gli strumenti RF non possono apportare modifiche agli strati metallici e non possono restituire i risultati ottimizzati al design PCB e hanno ancora un buon circuito RF. Secondo, lo schema EM richiede molto tempo. Nel nuovo flusso, poiché lo strumento PCB e lo strumento RF hanno una comprensione comune dell'intento di progettazione, i circuiti possono essere passati da un set di strumenti a un altro
senza perdere l'intento progettuale. Ciò significa che la simulazione del circuito e l'analisi EM possono essere ripetute e i risultati di ogni modifica del circuito possono essere confrontati. Tutto questo viene fatto in un ambiente PCB reale, compresi piani di terra, layout del circuito RF, tracce, vias e altri componenti. Collo di bottiglia RF PCB Design I principali colli di bottiglia nella progettazione RF PCB sono i seguenti., Poiché ogni modulo RF su una scheda PCB può essere stato progettato da un team indipendente di progettazione RF e ogni modulo può essere aggiornato, evoluto e riutilizzato in modo indipendente, diventa fondamentale gestire l'intero circuito nel suo complesso importante, ma comunque accedere a questi moduli come singoli elementi del circuito in ogni momento. Per risolvere questo problema, gli strumenti schematici e di layout devono essere estesi per supportare circuiti raggruppati gerarchicamente. Con questo metodo, anche se un circuito RF è già disposto sul PCB, può ancora essere posizionato insieme come circuito RF con altri moduli e può essere collegato al team di progettazione RF appropriato per l'analisi. Il prossimo ostacolo è come progettare il piano di terra. Nel processo di progettazione tradizionale, il metallo RF viene utilizzato come blocco metallico della scatola nera e la distanza da terra è fatta a mano, perché il viaggio aereo deve passare attraverso ogni formazione. Quando il circuito RF viene aggiornato, le parti tagliate devono essere modificate manualmente per corrispondere al nuovo circuito. Per alcuni progetti, questo processo di modifica da solo può richiedere settimane. La sintesi tra gli strumenti di progettazione RF e gli strumenti di progettazione PCB è stata basata sulla conversione bidirezionale di file in formato ASCII IFF. Mentre il formato può gestire alcuni dati di progettazione, è tutt'altro che una sintesi iterativa senza soluzione di continuità. La mancanza di sincronizzazione della libreria è una causa di morte. Questo requisito di progettazione ha dato origine a una comunicazione tool-to-tool basata sul web che fornisce un collegamento bidirezionale dinamico tra progettazione RF e progettazione PCB a livello di sistema. Per supportare l'ingegneria simultanea, più ingegneri PCB possono utilizzare lo stesso database di progettazione contemporaneamente, collegando ciascuna una o più sezioni analogiche. I moduli RF possono ora essere progettati utilizzando strumenti di progettazione RF e sintetizzati come parte di uno schema a livello di sistema e PCB al momento giusto, piuttosto che l'sfuggente circuito black-box del passato. In questa fase, il circuito può essere aggiornato e i suoi effetti simulati in entrambi gli ambienti. Visualizza ogni circuito RF come un insieme di oggetti per aiutare a mantenere la tracciabilità, la gestione delle versioni e i problemi di progettazione. Poiché l'intento di progettazione è mantenuto, è possibile eseguire qualsiasi numero di iterazioni di progettazione senza costi di tempo. Inoltre, poiché il modulo RF può essere simulato in un ambiente di scheda PCB reale a livello di sistema, la sua funzionalità dovrebbe essere verificata in modo più dettagliato per aiutare ad accorciare il ciclo di progettazione.
