Rancangan Elektronik - Ringkasan bentangan PCB RF dan pengalaman laluan

Rancangan PCB frekuensi radio (RF) sering digambarkan sebagai jenis "seni hitam" kerana masih ada banyak ketidakpastian teori, tetapi pandangan ini hanya sebahagian betul. Rancangan papan sirkuit RF juga mempunyai banyak panduan yang boleh diikuti dan seharusnya tidak diabaikan undang-undang. Berikut adalah ringkasan syarat yang mesti dipenuhi bila merancang bentangan RF papan PCB telefon bimbit:

1.1 Mempisahkan amplifikator RF kuasa tinggi (HPA) dan amplifikator bunyi rendah (LNA) sebanyak mungkin. Simple put, menjaga sirkuit penghantar RF kuasa tinggi jauh dari sirkuit penerima RF kuasa rendah. Telefon bimbit mempunyai banyak fungsi dan banyak komponen, tetapi ruang PCB kecil. Pada masa yang sama, mengingat bahawa proses desain kawat mempunyai had tertinggi, semua ini mempunyai keperluan relatif tinggi untuk kemahiran desain. Pada masa ini, ia mungkin perlu untuk merancang PCB empat hingga enam lapisan dan membiarkan 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. Isyarat analog sensitif sepatutnya sejauh mungkin dari isyarat digital kelajuan tinggi dan isyarat RF.

1. 2 Sekatan desain boleh dihapuskan ke sekatan fizikal dan sekatan elektrik. Pengisahan fizik melibatkan isu seperti bentangan komponen, orientasi, dan perisai; sekatan elektrik boleh terus dihapus ke sekatan untuk distribusi kuasa, kawat RF, sirkuit sensitif dan isyarat, dan mendarat.

1.2.1 Kami membincangkan isu pemisahan fizikal. Bentangan komponen adalah kunci untuk mencapai rancangan RF yang baik. 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 pencetakan PCB yang paling berkesan 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-sinyal mengganggu satu sama lain, jadi perlu berhati-hati untuk mengurangi kesan ini.

1.2.2 Jejak RF dan IF sepatutnya diseberangi sebanyak mungkin, dan tanah sepatutnya diletakkan di antara mereka 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 bimbit. Dalam rancangan papan PCB telefon bimbit, biasanya litar penyampai bunyi rendah boleh ditempatkan di satu sisi papan PCB, dan penyampai kuasa tinggi ditempatkan di sisi lain, dan akhirnya mereka disambung ke ujung RF dan pemprosesan band dasar di sisi yang sama melalui duplekser. Di antena di hujung peranti. Beberapa trik diperlukan untuk memastikan lubang lurus tidak memindahkan tenaga RF dari satu sisi papan ke sisi lain. Sebuah teknik biasa adalah untuk menggunakan lubang buta di kedua-dua sisi. Kesan negatif lubang langsung boleh diminumkan dengan mengatur lubang langsung di kawasan yang bebas dari gangguan RF di kedua-dua sisi papan PCB. Kadang-kadang mustahil untuk memastikan pengasingan yang cukup antara blok sirkuit berbilang. Dalam kes ini, perlu mempertimbangkan penggunaan perisai logam untuk melindungi tenaga RF di kawasan RF. Perisai logam mesti ditetapkan ke tanah dan mesti disimpan dengan komponen. Jarak yang tepat, jadi ia perlu mengambil ruang papan PCB yang berharga.

1.2.3 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. Sirkuit atau amplifikator terlibat sering mempunyai output drain terbuka, jadi induktor tarik-up diperlukan untuk menyediakan muatan RF impedance tinggi dan bekalan kuasa DC impedance rendah. Prinsip yang sama berlaku untuk memutuskan bekalan kuasa di sisi induktor ini.

1.3 Bila merancang papan PCB telefon bimbit, perhatian yang besar patut diberikan kepada aspek berikut

1.3.1 Perlakukan bekalan kuasa dan wayar tanah

Walaupun kabel seluruh papan PCB telah selesai dengan baik, gangguan disebabkan oleh pertimbangan tidak betul bekalan kuasa dan wayar tanah akan mengurangi prestasi produk, dan kadang-kadang bahkan mempengaruhi kadar kejayaan produk. Oleh itu, wayar elektrik dan wayar tanah mesti dianggap serius, dan gangguan bunyi yang dijana oleh wayar elektrik dan tanah mesti dikurangkan untuk memastikan kualiti produk. Setiap jurutera yang terlibat dalam rancangan produk elektronik memahami penyebab bunyi antara wayar tanah dan wayar kuasa, dan sekarang hanya pengurangan bunyi yang dikurangkan diterangkan:

(1) Ia adalah diketahui untuk menambah kondensator pemisahan antara bekalan kuasa dan tanah.

(2) Lebar wayar kuasa dan tanah sebanyak yang mungkin, lebih baik wayar tanah lebih lebar daripada wayar kuasa, hubungan mereka adalah: wayar kuasa>wayar kuasa>wayar isyarat, biasanya lebar wayar isyarat ialah: 0.2～0.3mm, lebar yang paling tipis boleh mencapai 0.05～0.07mm, dan kawat kuasa ialah 1.2～2.5 mm. Untuk PCB sirkuit digital, - wayar tanah lebar boleh digunakan untuk membentuk loop, iaitu, untuk membentuk jaringan tanah untuk digunakan (tanah sirkuit analog tidak boleh digunakan dengan cara ini)

1.4 Kemampuan dan kaedah untuk desain PCB frekuensi tinggi adalah seperti ini:

1.4.1 Sudut garis penghantaran sepatutnya 45° untuk mengurangi kehilangan kembalian

1.4.2 Papan sirkuit terisolasi prestasi tinggi yang nilai konstan mengisolasi dikawal secara ketat menurut aras akan diterima. Kaedah ini menyebabkan pengurusan efektif medan elektromagnetik diantara bahan pengasingan dan kawat bersebelahan.

1.4.3 Untuk meningkatkan spesifikasi reka-reka PCB berkaitan dengan pencetakan ketepatan tinggi. Ia diperlukan untuk mempertimbangkan bahawa ralat total lebar baris yang dinyatakan adalah +/-0.0007 inci, potongan bawah dan seksyen salib bentuk wayar sepatutnya dikendalikan, dan syarat penapisan dinding sisi wayar sepatutnya dinyatakan. Pengurusan keseluruhan geometri kawat (wayar) dan permukaan penutup sangat penting untuk memecahkan masalah kesan kulit berkaitan dengan frekuensi gelombang mikro dan menyedari spesifikasi ini.