전자 설계 - HDI 보드 무선 주파수 회로 설계 규칙

HDI 보드 무선 주파수 회로 설계 규칙

무선 회로 기판의 설계는 이론적으로 많은 불확실성이 남아 있지만 무선 회로 기판 설계에서는 여전히 많은 규칙을 따를 수 있습니다.

그러나 실제 PCB 설계에서 실제로 실용적인 기술은 이러한 규칙이 여러 가지 제한으로 인해 구현되지 않을 때 이러한 규칙을 저울질하는 방법입니다.본고는 무선 주파수 회로기판의 차단 설계와 관련된 각종 문제를 중점적으로 토론할 것이다.

1.마이크로 오버홀 유형의 회로 기판에 서로 다른 성질을 가진 회로는 분리되어야하지만 전자기 간섭이 없는 최적 조건에서 연결되어야합니다.이렇게 하려면 미세 구멍이 필요합니다.

일반적으로 미세 구멍의 지름은 0.05mm~0.20mm입니다. 이러한 구멍은 일반적으로 블라인드 구멍, 매몰 구멍, 관통 구멍 등 세 종류로 나뉩니다.

블라인드 구멍은 인쇄회로기판의 상단과 하면에 위치하며 일정한 깊이를 가지고 있다.서피스 선과 아래 내부 선을 연결하는 데 사용됩니다.일반적으로 구멍의 깊이는 일정한 축척 (구멍 지름) 을 초과하지 않습니다.

삽입식 오버홀은 인쇄회로기판 내부에 있는 연결 구멍으로 회로기판 표면까지 확장되지 않습니다.

위의 두 유형의 구멍은 보드의 내부 레이어에 있으며 레이어를 누르기 전에 구멍 통과 프로세스를 통해 완료되며 구멍을 통과하는 동안 여러 내부 레이어를 중첩할 수 있습니다.

세 번째 유형은 내부 상호 연결 또는 컴포넌트의 접착제 위치 구멍으로 사용할 수 있는 전체 보드를 통과하는 통과 구멍이라고 합니다.

2. 파티션 기술을 사용하여 무선 주파수 회로 기판을 설계할 때는 가능한 한 고출력 무선 주파수 증폭기(HPA)와 저소음 증폭기(LNA)를 분리해야 한다.간단히 말해서, 고출력 무선 주파수 송신 회로를 저소음 수신 회로에서 멀어지게 하는 것이다.

PCB에 공간이 많이 있다면 쉽게 할 수 있습니다.

그러나 일반적으로 많은 컴포넌트가 있을 때 PCB의 제조 공간은 매우 작아지기 때문에 구현하기가 어렵습니다.

PCB의 양쪽에 놓거나 동시에 작동하지 않고 교대로 작동하게 할 수 있습니다.

고출력 회로에는 때때로 RF 버퍼 및 압력 제어 발진기 (VCO) 가 포함됩니다.

설계 파티션은 물리적 파티션과 전기 파티션으로 나눌 수 있습니다.

물리적 파티션은 주로 구성 요소 레이아웃, 방향 및 차폐 등의 문제와 관련됩니다.전기 파티션은 계속해서 배전, 무선 주파수 경로설정, 민감한 회로 및 신호 및 접지로 나눌 수 있습니다.

3. 물리적 파티션.구성 요소의 레이아웃은 탁월한 무선 주파수 설계를 실현하는 관건이다.가장 효과적인 기술은 구성 요소를 RF 경로에 고정하고 위치를 조정하여 RF 경로의 길이를 최소화하는 것입니다.

또한 무선 주파수 입력을 무선 주파수 출력에서 멀어지게 하고, 가능한 한 고출력 회로와 저소음 회로에서 멀어지게 한다.

가장 효과적인 보드 스택 방법은 표면 아래의 두 번째 층에 주 접지를 배치하고 가능한 한 표면에 RF 케이블을 경로설정하는 것입니다.

RF 경로에 있는 오버홀의 크기를 최소화하면 경로 센싱은 물론 주 접지에 있는 가상 용접점이 줄어들고 RF 에너지가 레이어 프레스의 다른 영역으로 누출될 기회가 줄어든다.

물리적 공간에서 다중 레벨 증폭기와 같은 선형 회로는 일반적으로 여러 RF 영역을 서로 격리하기에 충분하지만 이중 작업자, 믹서 및 중간 주파수 증폭기는 항상 서로 간섭하는 여러 RF/IF 신호를 가지고 있습니다.그러므로 이런 영향을 최소화하는데 주의를 돌려야 한다.

RF와 F-흔적선은 가능한 한 교차해야 하며 가능한 한 그들 사이에 접지 영역을 배치해야 한다.

정확한 무선 주파수 경로는 전체 PCB 보드의 성능에 매우 중요합니다. 이것이 휴대 전화 PCB 보드 설계에서 컴포넌트 레이아웃이 일반적으로 대부분의 시간을 차지하는 이유입니다.

핸드폰 PCB 보드에서 보통 저소음 증폭기 회로는 PCB 방판 한쪽에, 고출력 증폭기는 다른 쪽에 놓고, 마지막에는 쌍공기를 통해 같은 쪽의 RF 안테나에 연결할 수 있다.베이스밴드 프로세서의 한쪽 끝과 다른 쪽 끝.

이것은 RF 에너지가 판의 한쪽에서 구멍을 통과하여 다른 쪽에 도달하지 않도록 보장하는 몇 가지 기술이 필요합니다.흔히 볼 수 있는 기술은 양쪽에 블라인드 구멍을 사용하는 것이다.PCB 양쪽에 RF 간섭을 받지 않는 영역에 블라인드 오버홀을 배치함으로써 오버홀의 악영향을 최소화할 수 있다.

4. 금속 차폐 덮개는 때때로 여러 회로 블록 사이에 충분한 간격을 유지할 수 없다.이 경우 금속 차폐 덮개를 사용하여 RF 영역에서 무선 주파수 에너지를 차단하는 것을 고려할 필요가 있지만 금속 차폐 덮개는 제조 비용과 높은 조립 비용과 같은 부작용도 있습니다.

불규칙한 모양의 금속 차폐 덮개를 만들 때 고정밀도를 확보하기 어렵다.직사각형 또는 사각형 금속 차폐 덮개도 어셈블리의 배치를 제한합니다.

금속 차폐 덮개는 부품 교체와 고장 변위에 불리하다;금속 차폐 덮개는 접지 표면에 용접되어야 하고 어셈블리와 적절한 거리를 유지해야 하기 때문에 귀중한 PCB 보드 공간을 차지합니다.

가능한 한 금속 차폐의 완전성을 확보하는 것이 매우 중요하다.따라서 금속으로 차단된 디지털 신호선은 가능한 한 안쪽으로 향하고 신호회로층의 다음 층을 접지층으로 설정하는 것이 좋다.

무선 주파수 신호선은 금속 차폐 하단의 작은 간격과 접지 간격의 경로설정 레이어에서 끌어낼 수 있지만 가능한 한 큰 접지 면적으로 둘러싸여야 합니다.서로 다른 신호층의 접지는 여러 개의 오버홀을 사용할 수 있다.링크되었습니다.

이러한 단점에도 불구하고 금속 차폐는 매우 효과적이며 일반적으로 중요한 회로를 격리하는 유일한 해결책입니다.

5.파워 디커플링 회로 적절하고 효과적인 칩 파워 디커플링 회로도 중요합니다.

선형 회로가 내장된 많은 RF 칩은 전력 노이즈에 매우 민감합니다.일반적으로 각 칩은 최대 4개의 콘덴서와 하나의 분리 센서를 사용하여 모든 전력 노이즈를 필터링합니다.

최소 커패시터 값은 일반적으로 커패시터 자체의 공명 주파수와 핀 감지에 따라 다르므로 C4의 값을 선택합니다.

C3 및 C2의 값은 자체 핀 감지로 인해 상대적으로 크므로 RF 디커플링 효과가 낮지만 저주파 노이즈 신호를 필터링하는 데 더 적합합니다.

RF 디커플링은 전원 코드에서 칩으로 RF 신호가 결합되는 것을 방지하는 센서 L1에 의해 수행됩니다.

모든 흔적선은 무선 주파수 신호를 수신하고 송수신할 수 있는 잠재적 안테나이기 때문에 무선 주파수 신호를 핵심 회로 및 구성 요소와 분리할 필요가 있다.

이러한 디커플링 어셈블리의 물리적 위치도 일반적으로 중요합니다.

이러한 중요한 구성 요소의 레이아웃 원칙은 다음과 같습니다.

C4는 가능한 한 IC 핀과 접지에 가까워야 하며, C3는 C4에 가장 가까워야 하고, C2는 C3에 가장 가까워야 하며, IC 핀과 C4 사이의 접선은 가능한 한 짧아야 하며, 이러한 구성 요소 (특히 C4) 의 접지 단자는 일반적으로 PCB 보드 아래의 첫 번째 접지층을 통해 칩의 접지 핀에 연결되어야 한다.

어셈블리를 접지 평면의 오버홀에 연결하려면 PCB의 어셈블리 용접 디스크에 가능한 가까이 있어야 합니다.용접판에 구멍을 뚫는 블라인드 구멍을 사용하여 연결선의 전기 감각을 최소화하는 것이 좋습니다.감지 L1은 C1에 가까워야 합니다.

집적회로나 증폭기는 일반적으로 집전극 회로 출력을 가지고 있기 때문에 고임피던스 RF 부하와 저임피던스 DC 전원을 공급하기 위해 인덕터가 필요하다.같은 원리도 이 센서에 적용된다.전원 측면의 결합 해제.

일부 칩은 작동하기 위해 여러 개의 전원이 필요하기 때문에 각각 분리하기 위해 2~3 개의 콘덴서와 센서가 필요할 수 있습니다.칩 주위에 충분한 공간이 없다면 디커플링 효과가 좋지 않을 수 있습니다.

특히 주의해야 할 점은 전감이 거의 병렬되지 않는다. 왜냐하면 이는 공심변압기를 형성하고 서로 교란신호를 감지하기때문에 그들사이의 거리는 반드시 적어도 그중의 한 높이와 같거나 직각으로 배렬되여 상호감각을 최대한 줄여야 한다.