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PCB 기술

PCB 기술 - PCB 보드 기반 무선 주파수 및 디지털 모드 혼합 회로 설계

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PCB 기술 - PCB 보드 기반 무선 주파수 및 디지털 모드 혼합 회로 설계

PCB 보드 기반 무선 주파수 및 디지털 모드 혼합 회로 설계

2021-10-22
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Author:ipcber

일반적으로 PCB 보드의 RF 부분은 RF 직원이 독립적 인 환경에서 설계한 다음 혼합 기술 PCB의 나머지 부분과 통합됩니다.이 과정은 비효율적이고 휴대용 무선 통신 장치 및 원격 제어 장치의 급증으로 인해 일반적으로 하이브리드 기술과 통합해야하며 하이브리드 아날로그, 디지털 및 RF 설계에 대한 수요가 크게 증가합니다.휴대용 장치, 기지국, 리모컨, Bluetooth 장치, 컴퓨터 무선 통신 기능, 많은 소비자 가전 제품 및 군사 / 항공 우주 시스템은 이제 RF 기술이 필요합니다.휴대용 무선 통신 장치 및 원격 제어 장치의 보급으로 아날로그, 디지털 및 RF 혼합 설계에 대한 수요가 크게 증가했습니다.휴대용 장치, 기지국, 리모컨, Bluetooth 장치, 컴퓨터 무선 통신 기능, 많은 소비자 가전 제품 및 군사 / 항공 우주 시스템은 이제 RF 기술이 필요합니다.여러 해 동안 무선 주파수 설계는 설계자에게 전문적인 설계와 분석 도구를 요구해 왔다.

회로 기판

여러 해 동안 무선 주파수 설계는 설계자에게 전문적인 설계와 분석 도구를 요구해 왔다.일반적으로 PCB의 RF 부분은 RF 직원이 독립적 인 환경에서 설계한 다음 혼합 기술 PCB의 나머지 부분과 통합됩니다.이 프로세스는 비효율적이며 일반적으로 혼합 기술과 통합하기 위해 여러 개의 연관되지 않은 데이터베이스를 반복적으로 설계하고 사용해야 합니다.과거에는 설계 기능이 두 설계 환경에서 실행되고 반복되었으며 벙어리 ASCII 인터페이스를 통해 연결되었습니다.이 두 환경의 PCB 시스템 설계와 무선 주파수 전용 설계 시스템은 모두 자체 라이브러리, 무선 주파수 설계 데이터베이스 및 설계 파일을 가지고 있다.이렇게 하려면 번거로운 ASCII 인터페이스를 통해 두 환경에서 설계 데이터(맵 및 레이아웃)와 라이브러리를 관리하고 동기화해야 합니다.이런 낡은 방법하에서 무선주파수설계자가 개발한 무선주파수회로는 PCB시스템설계의 나머지 부분과 격리되였다.그런 다음 ASCII 파일을 사용하여 RF 회로를 전체 PCB 설계로 변환하고 기본 PCB에 원리도와 물리적 구현을 만듭니다.무선 회로에 문제가 있는 경우 별도의 무선 솔루션에서 설계를 수정한 다음 주 PCB로 다시 변환해야 합니다.무선 시뮬레이터는 이상적인 무선 회로만 시뮬레이션합니다.실제 혼합 시스템 구현에는 많은 자질구레한 구조, 접지 공간 및 인접한 RF 회로가 존재하기 때문에 분석이 매우 어렵습니다. 또한 이러한 추가 형태는 RF 회로의 작동에 지속적인 영향을 미칠 것으로 알려져 있습니다.수년 동안이 오래된 방법은 혼합 신호판 설계에 성공적으로 사용되었지만 제품의 무선 주파수 회로 함량이 증가함에 따라 두 개의 독립적 인 설계 시스템의 문제는 설계자의 생산성, 출시 시간 및 제품 품질에 영향을 미치기 시작했습니다.RF 인식 PCB 설계는 PCB와 RF 설계 사이에서 설계 의도를 유지해야 하며, RF 설계 도구는 PCB 레이아웃의 계층 지향 구조를 이해해야 하고, PCB 시스템은 RF 설계 환경에서 사용되는 파라메트릭 평면 마이크로파 구성 요소를 이해해야 한다.또 다른 중요한 문제는 PCB 시스템이 RF 회로의 레이아웃을 단락으로 구축하여 설계의 올바른 설계 규칙 검사 (DRC) 를 방해한다는 것입니다.오늘날의 복잡한 무선 주파수 시스템 설계에 있어서 기능 무선 주파수 인식 DRC는 설계가 정확한지 확인하기 위해 설계 방법의 필수 조건이다.이 모든 것이 설계 의도를 유지하는 데 도움이 됩니다.도구 세트 간 설계 데이터가 정보를 잃지 않고 여러 번 왕복되도록 설계의 의도를 유지하는 데 필수적입니다.무선 주파수 설계는 설계를 조정하고 최적화하기 위해 많은 단계가 필요한 반복 프로세스입니다.과거에는 실제 PCB 설계의 맥락에서 RF 설계가 매우 어려웠습니다.최적화된 무선 주파수 모듈이 PCB에서 구현될 때 여전히 작동할 수 있다는 보장은 없습니다.검증을 위해서는 PCB 구현에 대한 전자기장 분석(EM)이 필요하다.이 설계 과정에는 몇 가지 문제가 있다.첫째, 회로는 단순한 금속 레이어 기하학적 모양으로 모델링되므로 RF 도구는 금속 레이어를 수정하거나 최적화 결과를 PCB 설계로 되돌릴 수 없으며 여전히 좋은 RF 회로를 가지고 있습니다.둘째, EM 시나리오는 시간이 많이 걸립니다.새로운 프로세스에서는 PCB 도구와 RF 도구가 설계 의도에 대한 공통된 이해를 가지기 때문에 회로가 한 도구 세트에서 다른 도구 그룹으로 전달될 수 있습니다.

설계 의도를 잃지 않습니다.즉, 회로 시뮬레이션 및 EM 분석을 반복하고 각 회로 수정 결과를 비교할 수 있습니다.이 모든 것은 접지 평면, RF 회로 레이아웃, 이력, 오버홀 및 기타 구성 요소를 포함하여 실제 PCB 환경에서 수행됩니다.무선 주파수 PCB 설계 병목 현상 무선 주파수 PCB 설계의 주요 병목 현상은 다음과 같습니다.PCB 보드의 각 RF 모듈은 독립적인 RF 설계 팀이 설계하고 각 모듈을 독립적으로 업그레이드, 개발 및 재사용할 수 있기 때문에 전체 회로를 하나의 중요한 전체로 관리하는 것이 중요해졌지만 항상 개별 회로 컴포넌트로 액세스했습니다.이 문제를 해결하기 위해서는 계층 구성 회로를 지원하기 위해 원리도와 레이아웃 도구를 확장해야 합니다.이 방법을 사용하면 RF 회로가 PCB에 배치되어 있더라도 RF 회로로 다른 모듈과 함께 배치될 수 있으며 적절한 RF 설계 팀에 연결하여 분석할 수 있습니다.다음 장애물은 지면을 어떻게 설계하는가이다.전통적인 설계 과정에서 RF 금속은 블랙박스 금속 블록으로 사용되었으며 공기가 각 지층을 통과해야하기 때문에 바닥과의 간격은 수동으로 수행되었습니다.RF 회로가 업데이트되면 제거된 부품을 새 회로에 맞게 수동으로 수정해야 합니다.일부 설계의 경우 이 편집 프로세스에만 몇 주가 걸릴 수 있습니다.무선 주파수 설계 도구와 PCB 설계 도구 간의 통합은 ASCII IFF 형식 파일을 기반으로 한 양방향 변환입니다.이 형식은 일부 설계 데이터를 처리할 수 있지만 원활한 반복 작성이 아닙니다.라이브러리 동기화가 부족한 것이 사망의 원인입니다.이 설계 요구 사항은 RF 설계와 시스템 수준 PCB 설계 사이에 동적 양방향 링크를 제공하는 네트워크 기반 도구 대 도구 통신을 생성합니다.병렬 엔지니어링을 지원하기 위해 여러 PCB 엔지니어가 동일한 설계 데이터베이스를 동시에 사용할 수 있으며 각 데이터베이스는 하나 이상의 아날로그 섹션을 연결합니다.RF 모듈은 이제 RF 설계 도구를 사용하여 설계할 수 있으며 과거에 종잡을 수 없었던 블랙박스 회로가 아니라 정확한 시간에 시스템 수준 원리도와 PCB의 일부로 합성 될 수 있습니다.이 단계에서는 회로를 업그레이드하고 모든 환경에서 효과를 시뮬레이션할 수 있습니다.각 무선 주파수 회로를 일련의 객체로 간주하여 추적 가능성, 버전 관리 및 설계 문제를 유지 관리합니다.설계 의도가 유지되므로 시간 비용 없이 모든 설계 반복을 수행할 수 있습니다.또한 무선 주파수 모듈은 실제 시스템 수준의 PCB 보드 환경에서 시뮬레이션할 수 있으므로 설계 주기를 단축할 수 있도록 기능을 더 자세히 검증해야 합니다.