Rancangan Elektronik - Discussion on RF layout and simple design partition

Discussion on RF layout and simple design partition

Maksud frekuensi radio Namun, rancangan papan sirkuit RF juga mempunyai banyak panduan yang boleh diikuti dan peraturan yang tidak patut diabaikan. Tetapi kita tahu bahawa teknik yang benar-benar praktik adalah bagaimana untuk kompromi panduan dan peraturan ini apabila mereka tidak boleh dilaksanakan dengan tepat kerana beberapa kekangan desain.

Rancangan telefon sel hari ini melibatkan segala-galanya dengan berbagai cara, yang sangat merugikan rancangan papan sirkuit RF. Pertandingan dalam industri sekarang sangat panas, dan semua orang mencari cara untuk mengintegrasikan fungsi yang paling kecil dengan saiz yang paling kecil dan biaya yang paling kecil. Sirkuit analog, digital, dan RF dikumpulkan secara ketat bersama-sama, dan ruang yang digunakan untuk memisahkan kawasan masalah mereka adalah sangat kecil, dan mengingat faktor biaya, bilangan lapisan papan sirkuit sering diminumkan.

Rancangan papan sirkuit RF Rancangan papan sirkuit RF adalah bahagian yang paling bermasalah untuk jurutera rancangan, yang memerlukan jurutera untuk merancang dengan hati-hati dan memperhatikan perincian.

Koncep bentangan RF

Apabila kita berada dalam bentangan RF, prinsip-prinsip ini mesti diberi keutamaan untuk dipenuhi:

Sepisahkan penyembah RF kuasa tinggi (HPA) dari penyembah bunyi rendah (LNA) sebanyak yang mungkin, dan menjaga sirkuit penghantar RF kuasa tinggi jauh dari sirkuit penerima RF kuasa rendah. Jika terdapat banyak ruang fizik pada PCB, ini boleh dilakukan dengan mudah, tetapi biasanya terdapat banyak komponen dan ruang PCB adalah kecil. Anda boleh meletakkannya di kedua-dua sisi PCB, atau biarkan mereka bekerja secara alternatif daripada bekerja pada masa yang sama. . Sirkuit kuasa tinggi kadang-kadang termasuk penimbal RF dan oscilator kawal tegangan (VCO). Pastikan sekurang-kurangnya ada sepotong tanah di kawasan kuasa tinggi PCB, lebih baik tanpa vias. Sudah tentu, semakin banyak tembaga, semakin baik. Pemisahan cip dan bekalan kuasa juga sangat penting, dan beberapa cara untuk melaksanakan prinsip ini akan dibahas nanti. Output RF biasanya perlu jauh dari input RF, seperti yang kita akan bincangkan secara terperinci kemudian. Isyarat analog sensitif sepatutnya sejauh mungkin dari isyarat digital kelajuan tinggi dan isyarat RF. The design partition consists of a physical partition and an electrical partition. Pengisahan fizik melibatkan isu seperti bentangan komponen, orientasi, dan perisai; sekatan elektrik boleh terus dihapus ke sekatan untuk distribusi kuasa, routing RF, sirkuit sensitif dan isyarat, dan grounding.

Partisi FizikComponent layout is the key to achieve a good RF design. Teknik yang paling berkesan adalah pertama-tama memperbaiki komponen pada laluan RF dan menyesuaikan orientasi mereka untuk minimumkan panjang laluan RF, menjaga input jauh dari output, dan sebanyak mungkin pemisahan tanah sirkuit kuasa tinggi dan sirkuit kuasa rendah. Kaedah pengumpulan papan sirkuit yang paling efektif adalah untuk mengatur pesawat tanah utama (tanah utama) pada lapisan kedua di bawah lapisan permukaan, dan lalui garis RF pada lapisan permukaan sebanyak yang mungkin. Mengurangkan saiz botol pada laluan RF tidak hanya boleh mengurangkan induktan laluan, tetapi juga mengurangkan kongsi tentera maya di tanah utama dan mengurangkan peluang tenaga RF bocor ke kawasan lain dalam laminat.

Dalam ruang fizikal, litar linear seperti penyampai berbilang-tahap biasanya cukup untuk mengisolasi zon RF berbilang satu sama lain, tetapi penyampai, penyampai, dan penyampai/penyampai frekuensi sementara sentiasa mempunyai RF/IF berbilang. Sinyal mengganggu satu sama lain, jadi perlu berhati-hati untuk mengurangi kesan ini. Jejak RF dan IF sepatutnya diseberangi sebanyak mungkin, dan tanah sepatutnya diletakkan diantaranya sebanyak mungkin. Laluan RF yang betul sangat penting untuk prestasi seluruh papan PCB, sebab itulah bentangan komponen biasanya akaun untuk kebanyakan masa dalam rancangan papan PCB telefon sel.

Walaupun masalah di atas, perisai logam sangat berkesan dan sering merupakan satu-satunya penyelesaian untuk mengisolasi sirkuit kritik. Selain itu, pemisahan kuasa cip yang tepat dan efektif juga sangat penting. Banyak cip RF dengan litar linear terintegrasi sangat sensitif kepada bunyi kuasa. Biasanya, setiap cip perlu menggunakan sehingga empat kondensator dan induktor izolasi untuk memastikan semua bunyi kuasa ditapis keluar.

Nilai kapasitasi minimum biasanya bergantung pada frekuensi resonansi diri dan induktansi pin rendah, dan nilai C4 dipilih sesuai. Nilai C3 dan C2 relatif besar kerana induktan pin mereka sendiri, jadi kesan pemisahan RF lebih teruk, tetapi mereka lebih sesuai untuk penapisan isyarat bunyi frekuensi rendah. Induktansi L1 menghalang isyarat RF daripada menyambung ke dalam cip dari garis kuasa. Ingat: semua jejak adalah antena yang berpotensi yang boleh menerima dan menghantar isyarat RF, dan juga diperlukan untuk mengisolasi isyarat RF yang disebabkan dari garis kritik.

Ingat bahawa induktan jarang dekat dengan selari, kerana ini akan membentuk pengubah udara-inti dan mengakibatkan isyarat gangguan antara satu sama lain. Jarak antara mereka mesti sekurang-kurangnya tinggi salah satu peranti, atau mereka mesti diatur pada sudut kanan untuk mengurangkan induksi mereka kepada yang paling kecil.

Sekatan elektrikThe principle of electrical zoning is roughly the same as that of physical zoning, but it also contains some other factors. Beberapa bahagian telefon sel modern menggunakan tenaga operasi yang berbeza dan dikawal oleh perisian untuk memperpanjang kehidupan bateri. Ini bermakna bahawa telefon sel perlu menjalankan sumber kuasa berbilang, dan ini membawa lebih banyak masalah ke pengasingan. Kuasa biasanya diperkenalkan dari sambungan, dan segera dipasang untuk menapis sebarang bunyi dari luar papan sirkuit, dan kemudian disebarkan selepas melewati set penyunting atau pengatur.

Semasa DC kebanyakan sirkuit dalam telefon sel agak kecil, jadi lebar jejak biasanya bukan masalah. Namun, garis semasa yang besar sebanyak yang mungkin mesti dijalankan secara terpisah untuk bekalan kuasa penyampai kuasa tinggi untuk minimumkan titik tegangan transmisi. Untuk menghindari kehilangan semasa terlalu banyak, butang berbilang diperlukan untuk memindahkan semasa dari satu lapisan ke lapisan lain. Selain itu, jika ia tidak boleh dipasang cukup pada pin bekalan kuasa amplifier kuasa tinggi, bunyi kuasa tinggi akan radiasi ke seluruh papan dan menyebabkan berbagai masalah. Penampilan kuasa tinggi adalah kritikal, dan ia sering diperlukan untuk merancang perisai logam untuk ia.

Dalam kebanyakan kes, ia juga penting untuk memastikan output RF jauh dari input RF. Ini juga berlaku untuk penambah, penimbal dan penapis. Dalam kes terburuk, jika output penyampai dan penimbal diberikan kepada input mereka dengan fasa dan amplitud yang sesuai, maka mereka mungkin mempunyai oscilasi diri. Dalam kes terbaik, mereka akan dapat bekerja stabil dalam mana-mana suhu dan keadaan tegang. Sebenarnya, mereka mungkin menjadi tidak stabil dan menambah bunyi dan isyarat intermodulasi kepada isyarat RF.

Secara singkat, pada setiap lapisan papan PCB, sebanyak mungkin alasan perlu diletakkan dan disambung ke tanah utama. Letakkan jejak sebanyak mungkin untuk meningkatkan bilangan plot lapisan isyarat dalaman dan lapisan distribusi kuasa, dan menyesuaikan jejak dengan betul supaya anda boleh mengatur laluan sambungan tanah ke plot terpisah di permukaan. Tanah bebas patut dihindari pada pelbagai lapisan PCB kerana mereka boleh mengambil atau suntik bunyi seperti antena kecil. Dalam kebanyakan kes, jika anda tidak boleh menghubungkannya dengan tanah utama, maka anda lebih baik membuangnya.