PCB 기술 - 무선 주파수 회로기판 차단 설계

무선 주파수 레이아웃을 설계할 때는 먼저 다음과 같은 몇 가지 일반적인 원칙을 충족해야 합니다.

가능한 한 고출력 무선 주파수 증폭기(HPA) 및 저소음 증폭기(LNA)를 분리합니다.간단히 말해서, 고출력 RF 송신기 회로를 저출력 RF 수신기 회로에서 멀어지게 합니다.PCB에 물리적 공간이 많다면 쉽게 할 수 있지만 일반적으로 많은 구성 요소가 있고 PCB 공간이 작기 때문에 일반적으로 불가능합니다.PCB 보드의 양쪽에 놓거나 동시에 작동하지 않고 번갈아 작동하게 할 수 있습니다.고출력 회로에는 때때로 RF 버퍼 및 압력 제어 발진기 (VCO) 가 포함됩니다.

PCB의 고출력 영역에 적어도 전체 접지가 있는지 확인하고 구멍을 통과하지 않는 것이 좋습니다.물론 구리는 많을수록 좋다.나중에 필요에 따라 이 설계 원칙을 깨는 방법과 이로 인해 발생할 수 있는 문제를 피하는 방법에 대해 토론할 것입니다.

칩과 전원의 결합도 매우 중요하며, 잠시 후에 이 원리를 실현하는 몇 가지 방법을 토론할 것이다.

파티셔닝은 어떻게 합니까?

설계 파티션은 물리적 파티션과 전기 파티션으로 분할할 수 있습니다.물리적 파티션은 주로 구성 요소 레이아웃, 방향 및 차폐 등의 문제와 관련됩니다.전기 파티션은 배전, RF 경로설정, 민감한 회로 및 신호 및 접지를 위한 파티션으로 계속 분해될 수 있습니다.

먼저 물리적 파티셔닝 문제를 논의합니다.심볼 레이아웃은 양호한 무선 주파수 설계를 실현하는 관건이다.가장 효과적인 기술은 먼저 구성 요소를 무선 주파수 경로에 고정하고 방향을 조정하여 무선 주파수 경로의 길이를 최소화하고 입력이 출력에서 멀리 떨어지도록 하며 가능한 한 고출력 회로와 저출력 회로를 접지하여 분리하는 것입니다.

가장 효과적인 보드 스태킹 방법은 표면층 아래의 두 번째 층에 주 접지 평면(주접지)을 배치하고 RF 케이블을 가능한 한 많이 표면층에 경로설정하는 것입니다.RF 경로에서 구멍을 통과하는 크기를 최소화하면 경로 감전뿐만 아니라 주 접지의 가상 용접 지점을 줄이고 RF 에너지가 레이어 프레스의 다른 영역으로 누출될 기회를 줄일 수 있습니다.

물리적 공간에서 다중 레벨 증폭기와 같은 선형 회로는 일반적으로 여러 RF 영역을 서로 격리하기에 충분하지만 이중 작업자, 믹서 및 중간 주파수 증폭기/믹서는 항상 여러 RF/IF를 가지고 있습니다.신호가 서로 간섭하기 때문에 이런 영향을 최소화하는 것을 조심해야 한다.RF 및 IF 경로는 가능한 한 교차하고 가능한 한 그들 사이에 접지를 배치해야합니다.정확한 무선 주파수 경로는 전체 PCB 보드의 성능에 매우 중요합니다. 이것이 휴대 전화 PCB 보드 설계에서 구성 요소 레이아웃이 일반적으로 대부분의 시간을 차지하는 이유입니다.

불규칙한 모양의 금속 차폐를 만들 때 고정밀도를 보장하기 어렵다.직사각형 또는 사각형 금속 차폐는 어셈블리의 레이아웃에 약간의 제한을 가합니다.금속 차폐는 부품 교체와 고장 위치에 불리하다;금속 차폐는 바닥에 용접해야 하므로 어셈블리와 적절한 거리를 유지해야 하므로 PCB 보드 공간을 많이 차지합니다.

가능한 한 차폐 커버의 완전성을 확보하는 것이 매우 중요하다.금속 차폐 덮개에 들어가는 디지털 신호선은 가능한 한 안쪽으로 라우팅해야 하며, 케이블 레이어 아래의 PCB 레이어는 접지층이 가장 좋다.무선 주파수 신호선은 금속 차폐 하단의 작은 간격과 접지 간격의 경로설정 레이어에서 끌어낼 수 있지만, 간격 주위에는 가능한 한 많은 접지가 있으며, 서로 다른 레이어의 접지는 여러 개의 오버홀을 통해 연결될 수 있다.

위의 문제에도 불구하고 금속 차폐는 매우 효과적이며 일반적으로 중요한 회로를 격리하는 유일한 해결책입니다.

최소 커패시터 값은 일반적으로 자체 공명 주파수와 낮은 핀 감지에 따라 결정되며 C4의 값도 그에 따라 선택됩니다.C3 및 C2의 값은 자체 핀 감지로 인해 상대적으로 크므로 RF 디커플링 효과가 낮지만 저주파 노이즈 신호를 필터링하는 데 더 적합합니다.감지 L1은 RF 신호가 전원 코드에서 칩으로 결합되는 것을 방지합니다.기억하십시오: 모든 흔적선은 RF 신호를 수신하거나 보낼 수있는 잠재적 인 안테나이며 감지 된 RF 신호를 핵심 회로와 분리해야합니다.

이러한 디커플링 어셈블리의 물리적 위치도 일반적으로 중요합니다.이러한 중요한 부품의 배치 원칙은 C4는 가능한 한 IC 핀에 접근하고 접지해야 하며, C3는 C4에 가장 가까워야 하고, C2는 C3에 가장 가까워야 하며, IC 핀과 C4의 연결 흔적선은 가능한 한 짧아야 한다는 것이다.이러한 구성 요소 (특히 C4) 의 접지 끝은 일반적으로 다음 접지층을 통해 칩의 접지 핀에 연결되어야 합니다.어셈블리를 접지층의 오버홀에 연결하려면 PCB의 어셈블리 용접 디스크에 가능한 가까이 있어야 합니다.용접판에 구멍을 뚫는 블라인드 구멍을 사용하여 연결선의 전기 감각을 최소화하는 것이 좋습니다.전기 감응이 C1에 가깝다.

전기 파티션의 원리는 물리적 파티션의 원리와 거의 동일하지만 다른 요소도 포함됩니다.현대 휴대폰의 일부 부분은 다른 작동 전압을 사용하고 소프트웨어에 의해 제어되어 배터리 수명을 연장합니다.이것은 휴대폰이 여러 개의 전원을 실행해야 한다는 것을 의미하며, 이는 격리에 더 많은 문제를 가져왔다.전원 공급 장치는 일반적으로 커넥터에서 도입되며 회로 기판 외부의 소음을 즉시 제거하고 스위치 또는 조절기 세트를 통해 할당됩니다.

RF 신호선이 필터의 입력 포트에서 출력 포트로 돌아가야 하는 경우 필터의 대역 통과 특성이 크게 손상될 수 있습니다.입력과 출력 사이에 잘 격리되기 위해서는 먼저 필터 주위에 접지를 깔고 그 다음에 필터의 하부 영역에 접지를 깔고 필터 주위의 주 접지에 연결해야 한다.이 또한 필터를 통과해야 하는 신호선을 가능한 한 필터 핀에서 멀리 유지하는 좋은 방법입니다.또한 전체 보드의 각 부분의 접지를 매우 조심해야 합니다. 그렇지 않으면 자신도 모르게 일어나고 싶지 않은 결합 통로를 도입 할 수 있습니다.

버퍼는 같은 신호를 두 부분으로 나누어 다른 회로를 구동하는 데 사용할 수 있기 때문에 격리 효과를 높이는 데 사용할 수 있습니다. 특히 로컬 발진기는 여러 혼합기를 구동하기 위해 버퍼가 필요할 수 있습니다.믹서가 무선 주파수에서 공통 모드 격리 상태에 도달하면 제대로 작동하지 않습니다.버퍼는 서로 다른 주파수 아래의 임피던스 변화를 잘 격리시켜 회로가 서로 방해하지 않도록 할 수 있다.

버퍼는 설계에 유용합니다.구동이 필요한 회로를 따라갈 수 있기 때문에 고출력 출력 궤적이 매우 짧습니다.버퍼의 입력 신호 레벨이 상대적으로 낮기 때문에, 그들은 판의 다른 신호를 방해하기 쉽지 않다.회로가 방해를 일으키다.

공명 회로 (하나는 송신기, 다른 하나는 수신기) 는 VCO와 관련이 있지만 자체 특성도 있습니다.간단히 말해서, 공명 회로는 VCO의 작동 주파수를 설정하고 음성 또는 데이터를 RF 신호로 변조하는 데 도움이 되는 커패시터 다이오드가 있는 병렬 공명 회로입니다.

AGC 회로를 설계하려면 RF, IF 또는 고속 디지털 신호에서 멀리 떨어져 있는 짧은 연산 증폭기 입력 핀과 짧은 피드백 경로와 관련된 좋은 아날로그 회로 설계 기술을 준수해야 합니다.마찬가지로 량호한 접지도 반드시 적어서는 안되며 칩의 전원은 반드시 잘 결합되여야 한다.입력이나 출력에서 긴 컨덕터를 실행할 필요가 있는 경우 출력에서 실행하는 것이 좋습니다.일반적으로 출력단의 임피던스는 훨씬 낮고 노이즈를 일으키기가 쉽지 않습니다.일반적으로 신호 레벨이 높을수록 소음을 다른 회로로 끌어들이기 쉽습니다.

모든 PCB 설계에서 디지털 회로를 가능한 한 아날로그 회로에서 멀어지게 하는 것은 일반적인 원칙이며 이는 RFPCB 설계에도 적용됩니다.공용 아날로그 접지는 신호선을 차단하고 분리하는 데 사용되는 접지와 마찬가지로 중요합니다.문제는 선견지명과 사전의 꼼꼼한 계획이 없다면 매번 이 방면에서 거의 할 수 없다는 것이다.따라서 설계의 초기 단계에서는 신중하게 계획하고 신중하게 구성 요소 레이아웃과 철저한 레이아웃 평가가 중요합니다.부주의로 인한 설계 변경으로 설계가 완료될 수 있으므로 재구성해야 합니다.이런 소홀함이 초래한 엄중한 후과는 여하튼 당신 개인의 직업발전에 좋은 일이 아니다.