PCB 기술 - RF PCB 설계 가이드의 다섯 가지 표준

무선 주파수 PCB 설계 분야에서, 기존의 공공 이론 체계에는 여전히 많은 미지와 불확실성이 존재하는데, 이는 종종 업계에서"신비한 기술"으로 간주된다.일반적으로 저주파 및 저주파 디지털 회로를 포함한 마이크로웨이브 대역 이하의 회로 설계는 다양한 설계 원칙을 포괄적으로 이해하고 따르며 세심한 계획을 통해 종종 한 번의 설계 성공을 달성할 수 있습니다.그러나 마이크로파 이상의 주파수 대역과 고주파의 PC형 디지털 회로와 관련될 때 상황은 더욱 복잡해진다.이러한 고주파 영역에서는 일반적으로 회로의 안정성과 성능을 보장하기 위해 2~3 가지 버전의 PCB 설계가 반복됩니다.

무선 주파수 PCB 설계의 5가지 표준

1) 저전력 무선 주파수의 PCB 설계에서 주로 표준 FR4 재료 (절연 성능이 좋고 재료가 균일하며 개전 상수는 4, 10%) 를 사용한다.주로 4층부터 6층까지의 판재를 사용한다.비용에 민감한 경우 두께가 1mm 미만인 듀얼 패널을 사용할 수 있습니다.뒷면이 완전한 지층인지 확인하세요.또한 듀얼 패널의 두께가 1mm 이상이므로 지층과 신호층 사이의 FR4 매체가 두꺼워집니다.무선 주파수 신호선의 임피던스를 50옴에 도달시키기 위해 신호 흔적선의 폭은 보통 약 2mm로 제어판의 공간 분포를 어렵게 한다.4 계층 보드의 경우 일반적으로 최상위 계층은 RF 신호선만 사용하고 2 층은 완전한 접지이며 3 층은 전원 공급 장치입니다.일반적으로 베이스 레벨은 clk, Data 및 LE 신호를 설정하는 등 무선 장치의 상태를 제어하기 위해 디지털 신호선을 사용합니다.) 가장 좋은 것은 계층 3의 전원을 연속적인 평면으로 만들지 않고 각 무선 장치의 전원 코드를 별 모양으로 분산시키고 결국 한 점에 연결하는 것입니다.레이어 3 무선 주파수 장치의 전원 흔적을 기본 디지털 회선과 교차하지 마십시오.

2) 혼합 신호 PCB의 경우 무선 주파수 부분과 아날로그 부분은 디지털 부분(이 거리는 보통 2센티미터 이상, 최소 1센티미터)에서 멀리 떨어져 있어야 하며, 디지털 부분의 접지는 무선 주파수 부분과 분리되어야 한다.스위치 전원을 사용하여 무선 주파수 부분에 직접 전원을 공급하는 것을 엄금한다.주요 원인은 전원을 끄는 문파가 RF 부분의 신호를 변조했기 때문이다.이러한 변조는 종종 무선 주파수 신호를 심각하게 손상시켜 치명적인 결과를 초래할 수 있다.정상적인 상황에서 전원을 끄는 출력은 큰 압류 코일, 필터를 통과한 다음 저소음 LDO (Micrel의 MIC5207, MIC5265 시리즈) 를 통과할 수 있다.고전압, 고출력의 무선주파수회로의 경우 LM1085, LM1083 등) 를 사용하여 무선주파수회로에 전력을 공급하는것을 고려할수 있다.

3) 무선 주파수 PCB에서 각 구성 요소는 구성 요소 간의 연결이 가장 짧아야 합니다.ADF4360-7 회로의 경우 핀9와 핀10의 VCO 센서와 ADF4360 칩 사이의 거리가 가능한 한 짧아 센서와 칩 사이의 연결로 인한 분산 직렬 감지가 최소화되도록 해야 한다.저항기, 커패시터, 인덕션 및 접지 핀(GND)을 연결하는 핀을 포함하여 보드의 각 RF 장치에 대한 접지 핀의 경우 연결된 핀(2층)에 최대한 가까운 위치에 구멍과 접지 평면을 드릴해야 합니다.

4) 고주파 환경에서 작업할 구성 요소를 선택할 때 가능한 한 많은 표면 설치 구성 요소를 사용합니다.이는 일반적으로 서피스 장착 어셈블리의 크기가 작고 어셈블리 지시선이 매우 짧기 때문입니다.이렇게 하면 컴포넌트 핀과 컴포넌트 내부 경로설정으로 인한 추가 매개변수의 영향을 최소화할 수 있습니다.특히 분리저항기, 콘덴서, 센싱 소자에 대해 작은 패키징(0603\0402)을 사용하면 회로의 안정성과 일관성을 높이는 데 매우 도움이 된다.

5) PCB 레이아웃과 설계에서 고주파 환경에서 작동하는 소스 부품에는 일반적으로 여러 개의 전원 핀이 있습니다.각 전원 핀의 근처 (약 1mm) 에 별도의 전원 핀을 설정해야 합니다.설령 용량이라 할지라도 용량 값은 약 100nF이다.플레이트 공간이 허용될 경우 각 핀에는 각각 1nF와 100nF의 값을 가진 두 개의 디커플링 커패시터를 사용하는 것이 좋습니다.일반적으로 X5R 또는 X7R로 만든 세라믹 콘덴서를 사용합니다.동일한 RF 소스 부품의 경우 서로 다른 전원 핀은 부품 (칩) 의 서로 다른 기능 부품에 전원을 공급할 수 있으며 칩의 각 기능 부품은 서로 다른 주파수에서 작동할 수 있습니다.예를 들어, ADF4360에는 슬라이스의 VCO, PFD 및 디지털 부품에 전원을 공급하는 세 개의 전원 핀이 있습니다.이 세 부분은 완전히 다른 기능을 구현했으며 작업 빈도도 다릅니다.일단 디지털부분의 저주파소음이 전력흔적선을 통해 VCO부분으로 전송되면 VCO의 출력주파수는 이 소음에 의해 변조되여 제거하기 어려운 잡산을 초래할수 있다.

이를 방지하기 위해 별도의 디커플링 커패시터를 사용하는 것 외에도 소스 RF 장치의 각 기능 부품의 전원 핀은 감지 자기 구슬 (약 10uH) 을 통해 연결되어야합니다.이 설계는 LO 버퍼 증폭 및 RF 버퍼 증폭을 포함하는 액티브 믹서 LO-RF 및 LO-IF의 격리 성능 향상에 매우 유익합니다.