マイクロ波技術 - RF回路基板設計の留意点

まだ、多くの理論的な不確実性があります RF回路基板 デザイン, RFボード設計にはまだ多くのルールがあります. しかし, 実際的設計, 本当に便利なテクニックは、これらの規則を妥協する方法です. この記事は、2011年のデザインに関する様々な問題に焦点を当てます RF回路基板 パーティション.

基板上の回路の異なる特性を分離しなければならない, しかし、電磁干渉のない最適条件で接続, マイクロビアを必要とする. 一般に, マイクロホールの直径は0である.0.05ミリメートル.20 mm, そして、これらの穴は一般に3つのカテゴリーに分けられる, ブラインドブラインド, 経由して経由する. 盲目の穴は、第2の上面および底面に位置する プリント回路基板 そして、以下の内部回路に表面回路を接続するためのある深さを有する. The depth of the holes usually does not exceed a certain ratio (aperture). 埋込み穴は、内部の層の接続穴である プリント回路基板 それはその表面には及ばない プリント回路基板. ホールの両方のタイプは、回路基板の内部層に位置する, 成層前の貫通孔成形工程により完成する, そして、スルーホールの形成の間、いくつかの内部層が重なってもよい. 第三種, 通称, 回路基板全体を貫通し、内部相互接続用または接着剤用の位置決め用穴として使用することができる.

利用法

RF回路基板の設計においては、高電力RF増幅器（HPA）と、低雑音増幅器（LNA）との間には、高電力RF送信回路を低雑音受信回路から遠ざけるように分離することができる。PCB上に多くのスペースがあれば簡単にできます。しかし、通常多くの部品で、PCB製造スペースは非常に小さくなります。PCBの両側に配置することもできますし、同時に作業を行うこともできます。高電力回路はまた、時々、RFバッファ（バッファ）および電圧制御発振器（VCO）を含むことができる。

エンティティ分割

コンポーネントレイアウトは、優れたRF設計を達成するための鍵です。最も効果的な方法は、RF経路上で最初に部品を固定し、RFパスの長さを最小にするように配向することである。そして、RF出力から離れてRF入力を維持して、できるだけ遠くに高パワー回路および低雑音回路から。

物理空間内, 多段増幅器のような線形回路は、通常、複数のRF領域を互いに分離するのに十分である, しかし、ディペンクサ, ミキサー, そして、増幅器が常に複数のRF/信号が干渉するならば, だから、この効果を最小限に抑えるために注意しなければならない. RFとIFケーブルは可能な限り交差させるべきである, そして、グラウンドエリアは、可能な限り、それらの間で分離されるべきである. 正しいRFパスは、PCB全体の性能に非常に重要である, コンポーネントのレイアウトは、通常、携帯電話のほとんどの時間を占めている理由です PCB設計.

携帯電話のPCBにおいては、通常、PCBパターンの一方の側に低雑音増幅回路を配置し、他方に高電力増幅器を配置することができ、最終的には、それらをダイアンテナによって、RFアンテナの一端とベース周波数プロセッサの他端に接続することができる。これは、RFエネルギーが基板の一方の側から他方のスルーホールへ転送されないことを確実にするためのいくつかの技術を必要とする。RF干渉がないPCBの両側に領域にブラインドホールを配置することにより、通過ホールの悪影響を最小限にすることができる。

3 .金属シールド

場合によっては、複数の回路ブロック間に十分な分離を保持することはできず、その場合、金属シールドはRF領域内のRFエネルギーを遮蔽するために考慮されなければならない。しかし、金属シールドは、高い製造およびアセンブリコストなどの副作用も有する。

金属シールドの製造においては，不規則な形状の高精度を確保することは困難であり，矩形や正方形の金属シールドによって部品のレイアウトが制限される。金属シールドは、コンポーネントの置換と故障の移行に資するものではありません金属シールドは地面に溶接されなければならなくて、コンポーネントから適切な距離に保たれなければならないので、それは価値あるPCBスペースをとります。

金属シールドの完全性を確保することが重要であるので、金属シールドに入るデジタル信号線はできるだけ内側層を通過しなければならず、信号線層の次の層を接地層として設定するのがベストである。RF信号線は、金属シールドカバーの底部と接地ギャップの配線層の小さなギャップから出ることができるが、ギャップをできるだけ大きな接地面積で囲む必要があり、異なる信号層の接地を複数の孔で接続することができる。これらの欠点にもかかわらず、金属シールドは依然として非常に有効であり、しばしば臨界回路を分離する唯一の解決策である。

電源デカップリング回路

適切で効果的なチップパワーデカップリング（pple）回路も重要である。集積された線形回路を有する多くのRFチップは、電源ノイズに非常に敏感であり、典型的には、各チップは、すべての電源ノイズを除去するために最大4個のコンデンサと絶縁インダクタを必要とする。

これらの分離された構成要素の物理的位置もしばしば重要である。いくつかの重要なコンポーネントのレイアウト原理は：C 4は、ICピンと接地に近い可能な限り、C 3はC 4に最も近い必要があります、C 2はC 3に最も近い必要があり、ICの行の足とC 4の接続は可能な限り短くする必要があります。いくつかのコンポーネント（特にC 4）の接地端は、通常、チップの足に接続されたグランドプレーンおよびグランドの下で基板面を借りるべきである。アセンブリを接地層に接続するスルーホールは、PCB上のアセンブリパッドに可能な限り近くなければならない。接続線のインダクタンスを最小にするために、パッド上にブラインドホールを使用することがベストである。

集積回路または増幅器は、通常、オープンコレクタ出力を有する, したがって、プルアップインダクタは、高いインピーダンスを提供するために必要である RF回路基板 負荷と低インピーダンス直流電源. 同じ原理がこのインダクタの電力側を切り離すことに適用される. いくつかのチップは、仕事に複数の電源を必要とします, したがって、コンデンサとインダクタの2セットまたは3セットを別々に分離することができます, チップの周囲に十分なスペースがなければうまくいかないかもしれない. 特に, インダクタはほとんど互いに平行である, これは中空コアトランスを形成し、干渉信号を誘導する, それで、彼らは少なくとも高さのうちの1つと同じくらい遠く離れていなければなりません, または相互インダクタンスを最小にするために直角に配置される.