PCB 기술 - 회로기판 공장: 무선 주파수 무선 주파수 회로 설계에서 흔히 볼 수 있는 문제

회로기판 공장: 무선 주파수 무선 주파수 회로 설계에서 흔히 볼 수 있는 문제

무선 주파수 (RF) PCB 설계는 현재 공개적으로 발표 된 이론에서 많은 불확실성이 있으며 종종 일종의"블랙 아트"로 묘사됩니다.정상적인 상황에서 마이크로파 이하 주파수 대역의 회로 (저주파와 저주파 디지털 회로 포함) 에 대해 각종 설계 원칙을 전면적으로 파악하는 전제하에 세심하게 계획하는 것은 일회성 설계 성공의 보증이다.마이크로웨이브 이상의 주파수 대역과 고주파 PC 디지털 회로의 경우, 회로 품질을 보장하기 위해 2~3 개의 PCB 버전이 필요합니다.마이크로웨이브 대역 이상의 무선 주파수 회로의 경우 일반적으로 더 많은 버전의 PCB 설계와 지속적인 개선이 필요하며 상당한 경험을 바탕으로 수행됩니다.이것은 무선 주파수 전기 설계의 난이도를 설명한다.

디지털 회로 모듈과 아날로그 회로 모듈 간의 간섭

아날로그 회로 (RF) 와 디지털 회로가 각각 작동하는 경우 각각 잘 작동할 수 있습니다.그러나 일단 두 가지를 같은 회로 기판에 놓고 같은 전원을 사용하여 함께 작업하면 전체 시스템이 불안정해질 가능성이 높다.이는 주로 디지털 신호가 땅과 양전원 사이에서 자주 흔들리고 (> 3V) 주기가 매우 짧으며 일반적으로 나노초 체급이기 때문이다.이러한 디지털 신호는 큰 폭과 짧은 전환 시간 때문에 전환 주파수와 무관한 고주파 분량을 많이 포함한다.아날로그 섹션에서는 일반적으로 무선 튜닝 루프에서 무선 장치로 전송되는 수신 섹션의 신호가 1보다 작습니다.따라서 디지털 신호와 무선 주파수 신호 사이의 차이는 120dB에 달할 수 있습니다.디지털 신호와 무선 주파수 신호가 잘 분리되지 않으면 희미한 무선 주파수 신호가 파괴될 수 있다는 것은 분명하다.결과적으로 무선 장치의 작동 성능은 전혀 작동하지 않을 정도로 악화됩니다.

전원 노이즈 간섭

RF 회로는 특히 스파이크 전압 및 기타 고주파 고조파와 같은 전원 노이즈에 매우 민감합니다.마이크로컨트롤러는 각 내부 클럭 주기의 짧은 시간 동안 대부분의 전류를 갑자기 흡수합니다.현대 마이크로컨트롤러가 CMOS 기술로 만들어졌기 때문이다.따라서 마이크로컨트롤러가 내부 클럭 주파수 1MHz로 작동한다고 가정하면 이 주파수의 전원에서 전류를 흡수합니다.적절한 전원 분리를 취하지 않으면 전력선의 전압 고장이 불가피하다.이러한 전압 장애가 회로 무선 주파수 부분의 전원 핀에 도달하면 심각한 경우 작동 장애가 발생할 수 있습니다.

불합리한 이유

무선 주파수 회로의 접지선이 잘못 처리되면 일부 이상한 현상이 나타날 수 있다.디지털 회로 설계의 경우 접지 평면이 없어도 대부분의 디지털 회로 기능이 잘 수행됩니다.무선 주파수 대역에서는 짧은 접지선이라도 감지기처럼 작동한다.대략적으로 계산하면 밀리미터당 약 1nH의 감전감은 10밀리미터의 PCB 회로가 433MHz에서 약 27섬이다.지선 레이어를 사용하지 않으면 대부분의 지선이 더 길어지고 회로에 설계된 특성이 없습니다.

다른 아날로그 회로 부품에 대한 안테나의 방사선 간섭

PCB 회로 설계에서 보드에는 일반적으로 다른 아날로그 회로가 있습니다.예를 들어, 많은 회로에 아날로그/디지털 변환(ADC) 또는 디지털/아날로그 변환기(DAC)가 있습니다.무선 송신기의 안테나에서 나오는 고주파 신호는 ADC의 아날로그 입력에 도달할 수 있다.모든 회로 회선이 안테나처럼 RF 신호를 보내거나 수신할 수 있기 때문이다.ADC 입력이 잘못 처리되면 RF 신호가 ADC 입력의 ESD 다이오드에서 자극되어 ADC 오프셋이 발생할 수 있습니다.