PCB技術 - 無線周波回路プリント基板の電磁互換性設計

無線周波回路プリント基板の電磁互換性設計

PCB EMCレイアウト

通信技術の発展に伴い、ハンドヘルド無線周波回路技術の応用はますます広くなり、例えば：無線ポケベル、携帯電話、無線ハンドヘルドコンピュータなど。無線周波回路の性能指標は直接製品全体の品質に影響する。これらのハンドヘルド製品の最大の特徴の1つは小型化であり、小型化はコンポーネントの密度が非常に大きいことを意味し、これによりコンポーネント（SMD、SMC、ベアチップなどを含む）間の相互干渉が非常に際立っている。電磁干渉信号の処理が適切でないと、回路システム全体が正常に動作しない可能性があります。そのため、どのように電磁干渉を予防し、抑制し、電磁互換性を高めるかは、無線周波回路PCB設計において非常に重要な課題となっている。同じ回路、異なるPCB設計構造では、その性能指標が大きく異なります。

1.板材の選択

プリント基板の基板は、有機基板と無機基板の2種類を含む。基板の最も重要な財産は、誘電率µr、損失因子（または誘電損失）tan、熱膨張係数CET、吸湿率である。ここで、島は回路インピーダンスと信号伝送速度に影響する。高周波回路にとって、誘電率マージンは最も重要な考慮要素であり、誘電率公差の小さい基板を選択すべきである。

2.PCB設計プロセス

Protel 99 SEソフトウェアの使用はProtel 98や他のソフトウェアとは異なるため、まず、Protel 99 SEソフトウェアを使用したPCB設計のプロセスについて簡単に説明します。

1.Protel 99 SEはプロジェクト（project）データベースモデル管理を使用しているため、Windows 99の下では暗黙的であるため、まずデータベースファイルを作成して設計された回路原理図とPCBレイアウトを管理する必要があります。

2.原理図の設計。ネットワーク接続を実現するためには、原理設計の過程で使用するコンポーネントはコンポーネントライブラリに存在する必要があります。そうしないと、必要なコンポーネントはSCHLIBで作成され、ライブラリファイルに格納されます。次に、必要な構成部品をカタログから呼び出し、設計された回路図に従って接続するだけです。

3.回路図設計を完了した後、PCB設計のためのネットワークテーブルを形成することができる。

4.PCB設計。a.PCBの形状とサイズの決定。PCBの形状とサイズは、設計されたPCBの製品内の位置、空間の大きさ、形状、および他のコンポーネントとの組み合わせに基づいて決定される。機械面では

LAYERレイヤはPLACETACKコマンドを使用してPCBの外観を描画します。b.SMTの要求に基づいて、PCBに位置決め穴、照準穴、参考点などを作成する。c.部品の生産。コンポーネントライブラリで発生しない特殊なコンポーネントを使用する必要がある場合は、レイアウトの前にコンポーネントを作成する必要があります。Protel 99 SEでコンポーネントを作成するプロセスは比較的簡単です。「DESIGN」（デザイン）メニューから「MAKELIBRARY」（製造）コマンドを選択してコンポーネントの生産ウィンドウに入り、「TOOL」（ツール）メニューから「NEWCOMPONENT」（新規コンポーネント）コマンドを選択してコンポーネントを設計します。この場合、実際の構成部品の形状と寸法に基づいて、TOPLAYERレイヤー上にPLACEPDとその他のコマンドを使用して、ある位置に対応するパッドを描画し、それを必要なパッド（パッド形状、寸法、内径寸法、角度を含む。また、パッドの対応するピン名をマークする必要がある）に編集するだけで、次にPLACETRACKコマンドを使用して、TOPOVERLAYERレイヤーにコンポーネントの最大形状を描画し、コンポーネント名を取得してコンポーネントライブラリに保存します。d.コンポーネントの作成が完了したら、レイアウトと配線を行います。この2つのセクションについて詳細に説明します。e.上記のプロセスが完了したら、検査を行わなければならない。一方、それは回路原理の検査を含む。一方、お互いのマッチングや組み立ての問題をチェックする必要があります。回路原理は、ネットワークを介して手動または自動検査することができる（原理図によって形成されたネットワークはPCBによって形成されたネットワークと比較することができる）。f.エラーがないことを確認した後、ファイルをアーカイブして出力します。Protel 99 SEでは、「FILE」オプションの「EXPORT」コマンドを使用して指定したパスとファイルにファイルを保存する必要があります（「IMPORT」コマンドはProtel 99 SEにファイルを転送します）。注：Protel 99 SEの「FILE」オプションの「SAVECOPYAS...」コマンドを実行すると、選択したファイル名はWindows 98に表示されないため、エクスプローラにファイルを表示できません。これは、Protel 98の「SAVEAS...」関数と全く同じではありません。

3.配線

コンポーネントのレイアウトがほぼ完了したら、配線を開始することができます。配線の基本原理は：組立密度が許可された後、できるだけ低密度配線設計を採用し、信号配線はできるだけ厚く、インピーダンス整合に有利である。

無線周波数回路の場合、信号線の方向、幅、線間隔の不合理な設計は信号信号信号伝送線間の交差干渉を引き起こす可能性がある、また、システム電源自体にもノイズ干渉があるため、PCB無線周波数回路基板を設計する際に集積する必要があります。合理的な配線を考える。

配線時、すべてのトレースはPCBボードの境界（約2 mm）から離れて、PCBボードを作成する際に断線や隠れた危険性が発生しないようにしなければならない。電源ケーブルはできるだけ広くして、ループ抵抗を減らす必要があります。同時に、電源線とアース線の方向はデータ伝送の方向と一致し、耐干渉能力を高めるべきである、穴の数部品間の配線は短いほど良く、分布パラメータと相互電磁干渉を低減する。互換性のない信号線については、互いに離れたままにし、平行配線をできるだけ避け、両側の信号線は互いに垂直にしなければならない。配線する際には、直角旋回を避けるために、角のアドレス側が135°の角度になる必要があります。

配線時に、パッドに直接接続する配線はあまり広くしてはいけません。トレースは、ショートを回避するために、接続されていない部品からできるだけ離れなければならない。オーバーホールはアセンブリに描画する必要はありません。仮想溶接、連続溶接、短絡などの生産現象を回避するためには、接続されていないアセンブリからできるだけ離れてください。

無線周波回路PCBの設計において、電源線とアース線の正確な配線は特に重要であり、合理的な設計は電磁干渉を克服する最も重要な手段である。PCB基板上のかなりの干渉源は電源と地線によって生成され、その中で地線によるノイズ干渉が最も大きい。

アース線が電磁干渉を形成しやすい主な原因はアース線のインピーダンスである。地線に電流が流れると、地線に電圧が発生し、接地回路電流が発生し、地線の回路干渉が形成される。複数の回路が接地を共有すると、共通インピーダンス結合が形成され、いわゆる接地ノイズが発生する。したがって、RF回路PCBのアース線を配線する際には、以下の操作を行う必要がある。

*まず、回路は複数のブロックに分割される。無線周波数回路は基本的に高周波増幅、混合、復調、局部発振器などの部分に分けることができる。各回路モジュールに共通電位基準点、すなわち各モジュール回路の対応する接地線を提供する。、これにより、異なる回路モジュール間で信号を伝送することができる。そして、RF回路PCBが接地線に接続されている場所、すなわち、主接地線でまとめられる。参照点が1つしかないため、共通インピーダンス結合は存在しないため、相互干渉の問題は存在しない。

iPCBは高精度PCBの開発と生産に専念するハイテク製造企業である。iPCBはビジネスパートナーになることを喜んでいます。デルのビジネス目標は、世界で最も専門的なプロトタイプPCBメーカーになることです。主にマイクロ波高周波PCB、高周波混合圧力、超高多層ICテスト、1+から6+HDI、Anylayer HDI、IC基板、ICテストボード、剛性フレキシブルPCB、普通多層FR 4 PCBなどに集中している。製品は工業4.0、通信、工業制御、デジタル、電力、計算機、自動車、医療、航空宇宙、計器に広く応用されており、ユビキタスネットワークとその他の分野。