Data PCB - Skema reka kepercayaan papan PCB telefon bimbit

RF Papan PCB desain sering digambarkan sebagai "seni hitam" disebabkan ketidakpastian teori, tetapi pandangan ini hanya sebahagian benar. Ralat papan RF mempunyai banyak peraturan yang boleh diikuti dan peraturan yang tidak patut diabaikan. Namun, dalam rancangan praktik, teknik yang benar-benar berguna adalah bagaimana untuk kompromi prinsip dan undang-undang ini apabila ia tidak boleh dilaksanakan tepat disebabkan perbezaan reka. Sudah tentu., ada banyak topik rekaan RF yang penting yang patut dibahas, termasuk persamaan impedance dan impedance, mengasingkan bahan lapisan dan laminat, panjang gelombang dan gelombang berdiri, jadi ini mempunyai kesan besar pada EMC dan EMI telefon bimbit.

1. Isolate high power RF amplifier (HPA) and low noise amplifier (LNA) as far as possible. Dalam pendek, biarkan sirkuit penghantaran kuasa tinggi RF jauh dari sirkuit penghantaran kuasa rendah RF. Fungsi telefon bimbit lebih, banyak komponen, tetapi Papan PCB space is small, mempertimbangkan proses desain terhadap had kawat, semua keperluan untuk keterampilan desain adalah relatif tinggi. Pada titik ini, anda mungkin mahu merancang empat hingga enam lapisan PCB untuk berfungsi secara alternatif, daripada bersamaan. High power circuits may also sometimes include RF penimbal and voltage controlled oscillators (VCO). Pastikan sekurang-kurangnya ada satu tingkat seluruh kawasan tenaga tinggi di PCB tanpa lubang di dalamnya.. Sudah tentu., semakin banyak kulit tembaga semakin baik. Isyarat analog sensitif patut disimpan sejauh mungkin dari isyarat digital kelajuan tinggi dan isyarat RF.

2. Zon desain boleh dibahagi menjadi zon fizik dan zon elektrik. Sekatan fizik melibatkan bentangan komponen, orientasi dan perisai, dll. Sekatan elektrik boleh terus dihapus ke sekatan untuk distribusi kuasa, Kawalan RF, sirkuit dan isyarat sensitif, dan mendarat.
2.1 Kami membincangkan sekatan fizikal. Bentangan komponen adalah kunci untuk melaksanakan desain RF. The effective technique is to first fix the components on the RF path and Orient them so that the length of the RF path is reduced to such that the input is far away from the output dan high-power and low-power circuits are separated as far as possible. An efficient way to stack circuit boards is to place the main ground floor (the main ground) on the second layer below the surface, dengan garis RF di permukaan sebanyak mungkin. Mengurangi saiz lubang melalui laluan RF tidak hanya mengurangi induktansi laluan, tetapi juga mengurangi kesatuan solder maya di tanah utama dan peluang untuk kebocoran tenaga RF ke kawasan lain dalam laminat. Dalam ruang fizikal, sirkuit linear seperti penyembah berbilang tahap biasanya cukup untuk mengisolasi kawasan RF berbilang dari satu sama lain, tetapi dipleks, mixer, dan peningkat IF/pengcampur sentiasa mempunyai RF berbilang/Isyarat IF mengganggu satu sama lain, jadi kesan ini mesti dikurangkan kepada.

2.2 RF dan IF sepatutnya diseberangi sejauh mungkin, dan dipisahkan sebanyak mungkin antara mereka. The correct RF path is very important to the performance of the entire PCB, sebab itulah bentangan komponen biasanya mengambil sebahagian besar masa dalam rancangan PCB bimbit. Dalam reka PCB telefon bimbit, ia biasanya mungkin untuk meletakkan sirkuit penyampai bunyi rendah di satu sisi PCB dan penyampai kuasa tinggi di sisi lain, dan akhirnya menyambungkan mereka dengan antena pemproses RF dan band dasar di sisi yang sama melalui dipper. Beberapa trik diperlukan untuk memastikan bahawa langsung melalui lubang tidak memindahkan tenaga RF dari satu sisi papan ke sisi lain, dan teknik biasa ialah menggunakan lubang buta di kedua-dua sisi. Kesan negatif lubang langsung boleh dikurangkan ke minimum dengan mengatur lubang langsung di kawasan di kedua-dua sisi PCB yang bebas dari gangguan RF. Kadang-kadang tidak mungkin untuk memastikan pengasingan yang sesuai antara blok sirkuit berbilang, dalam kes ini perisai logam mesti dianggap sebagai perisai tenaga RF dalam kawasan RF. Perisai logam mesti dijual ke tanah dan disimpan pada jarak yang masuk akal dari komponen, jadi mengambil ruang PCB yang berharga. Ia sangat penting untuk memastikan integriti penutup perisai sebanyak mungkin. Garis isyarat digital yang memasuki penyamaran logam sepatutnya melalui lapisan dalaman sebanyak mungkin, and the Papan PCB di bawah lapisan kawat adalah stratum. Garis isyarat RF boleh keluar dari ruang kecil di bawah penutup perisai logam dan lapisan kabel ruang, tetapi di sekitar ruang kosong sebanyak yang mungkin untuk pakai beberapa tanah, tanah di lapisan yang berbeza boleh disambungkan melalui banyak lubang.

2.3 Pemisahan kuasa cip yang tepat dan efektif juga sangat penting. Banyak cip RF dengan sirkuit linear terintegrasi sangat sensitif kepada bunyi sumber kuasa, dan biasanya setiap cip memerlukan sehingga empat kondensator dan induktor mengisolasi untuk memastikan semua bunyi sumber kuasa ditapis. Sirkuit atau amplifikator terpasang sering mempunyai output saluran 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 pada hujung induktor. Beberapa cip memerlukan lebih kuasa untuk bekerja, jadi anda mungkin perlukan dua atau tiga set kapasitas dan induktan untuk menyambungkan pada mereka berdasarkan, beberapa induktan selari bersama-sama, because this will form a tubular transformer and mutual induction interference signal, jadi jarak antara mereka mesti sekurang-kurangnya sama dengan tinggi salah satu peranti, atau sudut kanan untuk induksi bersama.

2.4 Prinsip untuk zoning elektrik secara umum sama seperti untuk zoning fizik, tetapi ada beberapa faktor lain yang terlibat. Beberapa bahagian telefon berfungsi dengan tenaga yang berbeza dan dikawal oleh perisian untuk memperpanjang kehidupan bateri. Itu bermakna telefon perlu berjalan pada sumber kuasa berbilang, yang mencipta lebih banyak masalah untuk pengasingan. Kuasa biasanya dibawa dari sambungan, segera terputus untuk menapis semua bunyi yang datang dari luar papan sirkuit, dan kemudian dibahagikan melalui set penyunting atau pengaturan. Semasa DC kebanyakan sirkuit di PCBS telefon bimbit agak kecil, jadi lebar kawat biasanya bukan masalah, bagaimanapun, garis kuasa kuasa-tinggi terpisah sebanyak yang mungkin mesti dijalankan untuk bekalan kuasa penyampai kuasa-tinggi untuk mengurangi titik tegangan transmisi ke. Untuk menghindari kehilangan semasa terlalu banyak, kebanyakan lubang digunakan untuk memindahkan semasa dari satu lapisan ke lain. Selain itu, jika ia tidak terputus cukup pada hujung pin kuasa penyut kuasa tinggi, bunyi kuasa tinggi akan radiasi di seluruh papan dan membawa semua jenis masalah. Penampilan kuasa tinggi adalah kritikal dan sering memerlukan desain perisai logam. Dalam kebanyakan kes, ia juga penting untuk memastikan output RF disimpan dari input RF. Ini juga berlaku untuk penyembah, buffers, dan penapis. Dalam kes yang buruk, amplifiers dan penimbal boleh menghasilkan oscilasi bersemangat diri jika output mereka diberi kembali kepada input mereka dengan fasa dan amplitud yang betul. Dalam kes ini, mereka akan dapat beroperasi secara stabil di bawah mana-mana suhu dan keadaan tekanan. Sebenarnya, ia boleh menjadi tidak stabil dan menambah suara dan isyarat intermodulasi kepada isyarat RF. Jika garis isyarat RF perlu berundur dari input ke output penapis, ia boleh merusak ciri-ciri laluan band penapis. Untuk mencapai pengasingan yang baik bagi input dan output, medan mesti terlebih dahulu diletakkan di sekitar penapis, dan kemudian medan mesti diletakkan di kawasan bawah penapis, dan tersambung ke tanah utama yang mengelilingi penapis. Ia juga idea yang baik untuk meletakkan garis isyarat yang perlu melewati penapis sejauh mungkin dari pin penapis.

2.5 Untuk memastikan tiada peningkatan bunyi, aspek berikut mesti dianggap: Pertama, julat lebar kawalan yang dijangka mungkin dari DC hingga 2MHz, dan hampir mustahil untuk menghapuskan bunyi band lebar ini melalui penapisan; Kedua, garis kawalan VCO biasanya sebahagian dari gelung balas yang mengawal frekuensi, dan ia boleh memperkenalkan bunyi di banyak tempat, so the VCO control line must be handled with great care. Pastikan lantai RF kuat dan semua komponen tersambung dengan selamat ke lantai utama dan terpisah dari wayar lain yang boleh menyebabkan bunyi. Selain itu, untuk memastikan bahawa bekalan kuasa VCO sudah cukup terputus, perhatian istimewa mesti diberikan kepada VCO kerana output RF cenderung berada pada tahap relatif tinggi dan isyarat output VCO boleh mudah mengganggu sirkuit lain. Sebenarnya, VCO sering ditempatkan di hujung kawasan RF, dan kadang-kadang ia memerlukan perisai logam. Resonant circuits (one for the transmitter, the other for the receiver) are related to the VCO, tetapi mempunyai ciri-ciri mereka sendiri. Simple put, sirkuit resonan ialah sirkuit resonan selari dengan dioda kondensatif yang membantu menetapkan frekuensi operasi VCO dan modulasi suara atau data ke isyarat RF. Semua prinsip desain VCO juga berlaku pada sirkuit resonan. Sirkuit resonan biasanya sangat sensitif kepada bunyi kerana ia mengandungi sejumlah besar komponen, mempunyai kawasan distribusi luas di papan dan biasanya beroperasi pada frekuensi RF tinggi. Isyarat biasanya diatur pada pins sebelah cip, tetapi pins ini perlu dipasang dengan induktor dan kondensator yang relatif besar untuk bekerja, yang secara bertukar memerlukan induktor dan kondensator ini ditempatkan dekat bersama-sama dan disambung kembali ke loop kawalan sensitif bunyi. Ia tidak mudah untuk melakukan itu.

3. Perhatian besar patut diberikan kepada aspek berikut dalam desain telefon bimbit Papan PCB
3.1 Processing of bekalan kuasa and ground cable
Even if the wiring in seluruh Papan PCB selesai dengan baik, tetapi gangguan disebabkan oleh bekalan kuasa dan wayar tanah tidak dianggap baik, prestasi produk akan menurun, dan kadang-kadang juga mempengaruhi kadar kejayaan produk. Jadi kabel elektrik, wayar tanah patut dilayan serius, gangguan bunyi yang elektrik, tempat wayar tanah menghasilkan jatuh ke had, untuk memastikan kualiti produk. Untuk setiap jurutera yang terlibat dalam rancangan produk elektronik, jelas bahawa sebab bunyi antara wayar tanah dan garis kuasa dihasilkan. Sekarang, the reduced noise suppression is only described as follows:
(1) It is well known that the decoupling capacitor is added between the power supply and ground wire.
(2) as far as possible to widen the width of power supply, wayar tanah lebih luas daripada garis kuasa, their relationship is: ground wire > power line > signal line, biasanya lebar garis isyarat adalah 0.2 ~ 0.3mm, lebar halus boleh mencapai 0.05 ~ 0.07mm, garis kuasa adalah 1.2 ~ 2.5mm. The Papan PCB sirkuit digital boleh dibuat dari loop konduktor tanah lebar, yang, a ground network for use (analog circuit ground cannot be used in this way).
(3) with a large area of copper layer for ground, dalam papan cetak tidak digunakan di tempat tersebut tersambung dengan tanah sebagai tanah. Atau jadikannya papan berbilang lapisan, power supply, garis mendarat setiap memegang lapisan.

3.2 Common ground processing of digital circuit and analog circuit
Many PCBS are no longer single-function circuits (digital or analog), tetapi campuran sirkuit digital dan analog. Oleh itu, bila kabel, kita perlu mempertimbangkan gangguan antara mereka, terutama gangguan bunyi di garis tanah. Sirkuit digital mempunyai frekuensi tinggi dan sirkuit analog mempunyai sensitiviti yang kuat. Untuk garis isyarat, garis isyarat frekuensi tinggi sepatutnya sejauh mungkin dari peranti sirkuit analog sensitif. Untuk garis dasar, the whole Papan PCB hanya mempunyai satu nod ke dunia luar, jadi masalah tanah digital dan analog yang sama mesti ditangani di dalam Papan PCB. Dan dalam papan di dalam tanah digital dan tanah analog sebenarnya terpisah antara satu sama lain, hanya dalam Papan PCB and the external connection interface (such as plug, dll.). Terdapat sedikit sambungan pendek antara tanah digital dan tanah analog. Note that there is only one connection point. Terdapat juga tidak biasa pada Papan PCB, yang bergantung pada rancangan sistem.

3.3 Signal Cables Are laid on electrical (ground) layers
In the multi-layer PCB wiring, kerana tiada garis selesai di lapisan garis isyarat, dan kemudian tambah lapisan akan menyebabkan sampah juga akan meningkatkan produksi sejumlah pekerjaan tertentu, biaya juga meningkat sesuai, untuk memecahkan kontradiksi ini, you can consider wiring in the electrical (ground) layer. The power zone should be considered first, dan formasi kedua. Kerana ia menyimpan integriti formasi.

3.4 Processing of connecting legs in large area conductor
In the large-area grounding (electricity), kaki komponen umum terhubung dengan mereka. Pemprosesan kaki sambungan perlu dianggap secara keseluruhan. Dalam bentuk prestasi elektrik, pads kaki komponen tersambung sepenuhnya dengan permukaan tembaga, tetapi ada beberapa bahaya tersembunyi untuk kumpulan penywelding komponen, such as: 1) the welding needs a high-power heater. 2) Easy to cause virtual solder joints. Oleh itu, taking into account the electrical performance and process needs, membuat pad penywelding salib, yang dipanggil perisai panas, yang biasanya dikenali sebagai Termal, sehingga kemungkinan untuk titik penyeludupan maya disebabkan penyeludupan panas yang berlebihan di bahagian penyeludupan sangat dikurangi, and the electrical connection (ground) layer leg of the multilayer board is the same.

3.5 Role of network system in cabling
In many CAD systems, kawat ditentukan oleh sistem rangkaian. Grid terlalu padat, laluan ditambah, tapi langkah itu terlalu kecil, volum data medan graf terlalu besar, yang akan mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk ruang penyimpanan peralatan, tetapi juga mempunyai kesan besar pada kelajuan pengiraan produk elektronik komputer. Beberapa laluan tidak sah, seperti yang dipenuhi oleh pads kaki komponen atau lubang meletakkan, menetapkan lubang, dll. Grid terlalu ringan dan terlalu sedikit laluan mempunyai pengaruh besar pada kadar distribusi. Oleh itu, perlu mempunyai sistem grid yang cukup padat untuk menyokong kawat. Kaki komponen piawai adalah 0.1 inch (2.54mm) apart, jadi asas sistem grid biasanya 0.1 inch (2.54mm) or integral multiples of less than 0.1 inch (e.g. 0.05 inci, 0.025 inci, 0.02 inci, dll.).

4. Teknik dan kaedah untuk hf Papan PCB design are as follows:
4.1 The transmission line corner shall adopt 45° Angle to reduce return loss
4.2 papan sirkuit pengisihan prestasi tinggi dengan nilai konstan pengisihan dikawal secara ketat mengikut aras akan digunakan. Kaedah ini berguna untuk pengurusan efektif medan elektromagnetik diantara bahan pengisihan dan wayar bersebelahan.
4.3 Papan PCB spesifikasi desain untuk pencetakan ketepatan tinggi patut diperbaiki. Pertimbangkan menyatakan ralat lebar garis keseluruhan ++/- 0.0007 inci, mengendalikan bahagian bawah potongan dan saling bentuk kawat dan menentukan keadaan pembuluhan dinding sisi kawat. Overall management of wiring (wire) geometry and coating surfaces is important to address skin effects related to microwave frequencies and to implement these specifications.
4.4 Lembu salien dengan induksi tap, mengelakkan menggunakan komponen utama. Dalam persekitaran frekuensi tinggi, guna komponen terpasang permukaan.
4.5 Untuk isyarat melalui lubang, penggunaan PTH pada plat sensitif patut dihindari kerana proses ini boleh menyebabkan induksi lead pada lubang melalui.
4.6 Lapisan tanah yang berlebihan patut disediakan. Lubang bentuk digunakan untuk menyambung lapisan mendarat ini untuk mencegah medan elektromagnetik 3d daripada mempengaruhi papan sirkuit.
4.7 Pilih proses penutup nikel bukan-elektrolisis atau penutup emas, do not use HASL method for plating. This electroplated surface provides a better skin effect for high-frequency currents (Figure 2). Selain itu, penutup yang boleh diseweld ini memerlukan lebih sedikit petunjuk, membantu mengurangi pencemaran persekitaran.
4.Lapisan perlahan tentera 8 boleh halang pastian tentera daripada mengalir. Namun, kerana ketidakpastian ketinggian dan prestasi pengisihan yang tidak diketahui, meliputi seluruh permukaan plat dengan bahan perlahan askar akan membawa kepada perubahan besar dalam tenaga elektromagnetik dalam rancangan microstrip. Secara umum, dam tentera digunakan sebagai lapisan perlawanan tentera. Medan elektromagnetik. Dalam kes ini, kita menguruskan penukaran dari microstrip ke kabel koaksial. Dalam kabel koaksial, lapisan tanah dipilih dalam cincin dan terpisah secara bersamaan. In microbelts, lapisan latar bawah garis aktif. Ini memperkenalkan kesan pinggir tertentu yang perlu dipahami, dijangka, dan dipertimbangkan pada masa desain. Sudah tentu., ketidakpadanan ini juga menyebabkan kehilangan belakang dan mesti dikurangkan untuk mengelakkan bunyi dan gangguan isyarat pada Papan PCB.