Data PCB - Rancangan papan PCB sirkuit RF

Dengan pengembangan teknologi komunikasi, frekuensi radio tanpa wayar komputer tangan Papan PCB teknologi digunakan semakin luas, seperti pager tanpa wayar, telefon bimbit, PDA tanpa wayar, dll. Indeks prestasi sirkuit frekuensi radio mempengaruhi secara langsung kualiti seluruh produk. Salah satu ciri-ciri produk komputer telapak ini adalah miniaturisasi, dan miniaturisasi bermakna padatan komponen yang tinggi, which makes the mutual interference of components (including SMD, SMC, cip kosong, dll.) very prominent. Pengendalian tidak betul isyarat gangguan elektromagnetik mungkin menyebabkan seluruh sistem sirkuit gagal berfungsi dengan betul. Oleh itu, bagaimana untuk mencegah dan menekan gangguan elektromagnetik dan memperbaiki kompatibilitas elektromagnetik telah menjadi masalah yang sangat penting ketika merancang litar RF Papan PCBs. Sirkuit yang sama, berbeza Papan PCB struktur desain, indeks prestasinya akan sangat berbeza. Dalam perbincangan ini, apabila perisian Protel99 SE digunakan untuk merancang sirkuit RF Papan PCB produk komputer telapak, jika indikator prestasi sirkuit diselesaikan, untuk memenuhi keperluan kesesuaian elektromagnetik.

1. Pemilihan plat

Substrat papan sirkuit dicetak mengandungi dua kategori: organik dan tidak organik. Ciri-ciri penting dalam substrat ialah konstan dielektrik εr, faktor penyebaran (atau kehilangan dielektrik) tan δ, koeficien pengembangan suhu CET, dan kadar penyorban kelembapan. Di antara mereka, εr mempengaruhi impedance sirkuit dan kadar penghantaran isyarat. Untuk sirkuit frekuensi tinggi, toleransi kebenaran adalah faktor yang lebih kritik untuk dipertimbangkan dahulu, dan substrat dengan toleransi kebenaran kecil patut dipilih.

2. Papan PCBdesain process

Kerana penggunaan perisian Protel99 SE berbeza dari perisian Protel98 dan perisian lain, pertama, proses desain papan PCB menggunakan perisian Protel99 SE dibincangkan secara singkat.

1) Sejak Protel99

SE mengadopsi pengurusan mod pangkalan data projek, yang secara implicit dibawah Windows 99, jadi and a patut pertama-tama tetapkan fail pangkalan data untuk mengawal diagram skematik sirkuit yang direka dan bentangan papan PCB.

2) Design diagram skematik. Untuk menyadari sambungan rangkaian, komponen yang digunakan mesti wujud dalam perpustakaan komponen diantara reka prinsip, jika tidak, komponen yang diperlukan mesti dibuat dalam SCHLIB dan disimpan dalam fail perpustakaan. Kemudian, panggil komponen yang diperlukan dari perpustakaan komponen dan sambungkan mereka mengikut diagram sirkuit yang direka.

3) Selepas rancangan skematik selesai, senarai rangkaian boleh bentuk untuk digunakan dalam rancangan papan PCB.

4) Projek papan PCB.

menentukan bentuk dan saiz papan PCB. Bentuk dan saiz papan PCB ditentukan mengikut kedudukan papan PCB direka dalam produk, saiz dan bentuk ruang, dan kerjasama dengan komponen lain. Guna perintah TRACK PLACE untuk melukis garis luar PCB pada lapisan LAYER MEKANIK.

b Menurut keperluan SMT, buat lubang posisi, mata, titik rujukan, dll. pada papan PCB.

c Produsi komponen. Jika anda perlu guna beberapa komponen istimewa yang tidak wujud dalam perpustakaan komponen, anda perlu membuat komponen sebelum bentangan. Proses untuk membuat komponen di Protel99 SE adalah relatif mudah. Selepas memilih perintah "MAKIN LIBRAR" dalam menu "DESIGN", anda akan masukkan tetingkap pembuat komponen, kemudian pilih perintah "KOMPONENT BARU" dalam menu "TOOL". desain peranti. Pada masa ini, and a hanya perlu lukis pads yang sepadan pada kedudukan tertentu pada lapisan TOP LAYER dengan arahan seperti PAD PLACE mengikut bentuk dan saiz komponen sebenar dan sunting ke pads yang diperlukan (termasuk bentuk, saiz, dan diameter dalaman pads). Selain itu, nama pin sepadan pad patut ditanda), dan kemudian guna arahan TRACK PLACE untuk melukis bentuk komponen dalam lapisan TOP OVERLAYER, dan ambil nama komponen dan simpan dalam perpustakaan komponen.

d Selepas komponen dibuat, bentangan dan kabel dilakukan. Kedua bahagian ini dibahas secara terperinci di bawah.

e Pemeriksaan mesti dilakukan selepas proses diatas selesai. Di satu sisi, ia termasuk pemeriksaan prinsip sirkuit, dan di sisi lain, ia juga mesti memeriksa masalah persamaan dan pemasangan. Prinsip sirkuit boleh diperiksa secara manual, atau ia boleh diperiksa secara automatik oleh rangkaian (rangkaian yang bentuk oleh diagram skematik boleh dibandingkan dengan rangkaian yang bentuk oleh papan PCB).

f Selepas memeriksa sama ada ia betul, arkib dan keluarkan fail. Dalam Protel99 SE, and a mesti guna perintah "ESPORT" dalam opsyen "FILE" untuk menyimpan fail dalam laluan dan fail yang dinyatakan (perintah "IMPORT" adalah untuk memindahkan fail ke Protel99 SE). Perhatian: Selepas perintah "SAVE COPY AS..." dalam opsyen "FILE" dalam Protel99 SE dilaksanakan, nama fail yang dipilih tidak kelihatan dalam Windows 98, jadi fail tidak dapat dilihat dalam pengurus sumber. Ini tidak sama dengan fungsi "SAVE AS..." dalam Protel 98.

3. Bentangan komponen

Oleh kerana SMT biasanya menggunakan penyelamatan aliran panas kilang inframerah untuk menyadari penyelamatan komponen, bentangan komponen mempengaruhi kualiti kongsi solder, yang bertukar mempengaruhi hasil produk. Untuk rancangan papan sirkuit PCB RF, kompatibilitas elektromagnetik memerlukan setiap modul sirkuit tidak menghasilkan radiasi elektromagnetik sebanyak mungkin, dan mempunyai kemampuan tertentu untuk menentang gangguan elektromagnetik. Oleh itu, bentangan komponen juga secara langsung mempengaruhi gangguan dan anti gangguan sirkuit sendiri. kemampuan, yang juga secara langsung berkaitan dengan prestasi sirkuit direka. Oleh itu, selain mempertimbangkan bentangan papan PCB biasa ketika merancang sirkuit RF PCB, ia juga perlu mempertimbangkan bagaimana untuk mengurangkan gangguan antara berbagai bahagian dalam sirkuit RF, bagaimana untuk mengurangkan gangguan sirkuit sendiri ke sirkuit lain, dan kemampuan anti-gangguan sirkuit sendiri. Menurut pengalaman, kesan sirkuit RF bergantung bukan sahaja pada indikator prestasi papan sirkuit RF sendiri tetapi juga pada interaksi dengan papan pemprosesan CPU. Oleh itu, apabila merancang papan PCB, bentangan yang masuk akal sangat penting. . Prinsip umum bentangan: komponen patut diatur dalam arah yang sama dengan mungkin, dan fenomena tentera yang lemah boleh dikurangkan atau bahkan dihindari dengan memilih arah papan PCB memasuki sistem cair tin; Keperlukan Tin, jika ruang papan PCB membenarkan, ruang komponen sepatutnya sebanyak mungkin. Untuk panel dua sisi, satu sisi secara umum patut dirancang dengan komponen SMD dan SMC, dan sisi lain patut komponen diskret. Bentangan patut memperhatikan:

1) Pertama menentukan kedudukan komponen antaramuka dengan papan PCB atau sistem lain di papan PCB, dan anda mesti memperhatikan koordinasi antara komponen antaramuka (seperti arah komponen, dll.).

2) Kerana saiz produk komponen telapak sangat kecil, dan komponen ditetapkan secara kompat, komponen yang lebih besar mesti diberi keutamaan, kedudukan yang sepadan mesti ditentukan, dan kerjasama antara mereka mesti dianggap.

3) Jaga-jaga menganalisis struktur sirkuit, memproses sirkuit dalam blok (seperti sirkuit amplifikator frekuensi tinggi, sirkuit campuran frekuensi dan sirkuit demodulasi, dll.), memisahkan isyarat elektrik yang kuat dan isyarat elektrik yang lemah sebanyak yang mungkin, dan sirkuit isyarat digital yang terpisah dan sirkuit isyarat analog. sirkuit yang menyelesaikan fungsi yang sama patut diatur dalam julat tertentu sebanyak yang mungkin, dengan itu mengurangkan kawasan loop isyarat; rangkaian penapis setiap bahagian sirkuit mesti disambung dekat, yang tidak hanya boleh mengurangi radiasi tetapi juga mengurangi kemungkinan untuk diganggu. Kemampuan anti-gangguan sirkuit.

4) Menurut sensitiviti berbeza litar unit kepada kompatibilitas elektromagnetik yang digunakan, ia dikumpulkan. Untuk komponen yang susah untuk gangguan dalam sirkuit, bentangan juga patut cuba untuk menghindari sumber gangguan (seperti gangguan dari CPU pada papan pemprosesan data, dll.).

4. Kawalan

Selepas bentangan komponen pada dasarnya selesai, kabel boleh dimulakan. Prinsip as as kabel ialah: selepas ketepatan kumpulan membenarkan, cuba guna desain kabel ketepatan rendah, dan ketepatan jejak isyarat sepatutnya sesuai mungkin, yang menyebabkan persamaan impedance. Untuk sirkuit RF, rancangan tidak masuk akal arah, lebar, dan jarak baris garis isyarat boleh menyebabkan gangguan salib antara garis penghantaran isyarat dan isyarat; selain itu, bekalan kuasa sistem sendiri juga mempunyai gangguan bunyi, jadi ia mesti disertai bila merancang papan PCB sirkuit RF. Pertimbangkan, kawat yang masuk akal. Apabila kabel, semua jejak patut disimpan jauh dari bingkai papan PCB (kira-kira 2mm), supaya mengelakkan kemungkinan pemutusan atau pemutusan potensi semasa menghasilkan papan PCB. Garis kuasa seharusnya sebanyak mungkin untuk mengurangi perlawanan loop. Pada masa yang sama, arah garis kuasa dan garis tanah patut konsisten dengan arah penghantaran data untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguan; garis isyarat sepatutnya pendek yang mungkin, dan minimumkan terlalu berlebihan Bilangan lubang; sambungan antara komponen adalah secepat mungkin untuk mengurangi parameter distribusi dan gangguan elektromagnetik bersama-sama; bagi garis isyarat yang tidak serasi seharusnya jauh dari satu sama lain, dan cuba untuk mengelak garis selari, dan pada kedua-dua sisi positif garis isyarat seharusnya bertentangan satu sama lain; apabila kabel, sisi alamat yang memerlukan sudut patut berada pada sudut 135°, dan sudut kanan patut dihindari. Apabila kabel, baris yang tersambung secara langsung ke pads tidak sepatutnya terlalu luas, dan jejak sepatutnya disimpan jauh dari komponen yang terputus sebanyak yang mungkin untuk menghindari sirkuit pendek; vial tidak patut dilukis pada komponen, dan patut disimpan jauh dari komponen terputus sebanyak yang mungkin untuk menghindari produksi. Terdapat fenomena seperti penywelding maya, penywelding terus menerus, dan sirkuit pendek. Dalam rancangan papan PCB sirkuit RF, kabel yang betul bagi garis kuasa dan garis tanah sangat penting, dan rancangan yang masuk akal adalah cara penting untuk mengatasi gangguan elektromagnetik. Banyak sumber gangguan di papan PCB dijana oleh bekalan kuasa dan wayar tanah, diantara mana gangguan bunyi disebabkan oleh wayar tanah. Alasan utama mengapa wayar tanah cenderung untuk gangguan elektromagnetik adalah bahawa wayar tanah mempunyai impedance. Apabila semasa mengalir melalui wayar tanah, tekanan akan dijana pada wayar tanah, yang menghasilkan semasa gelung wayar tanah dan gangguan gelung wayar tanah. Apabila sirkuit berbilang berkongsi wayar tanah, sambungan impedance biasa terbentuk, menghasilkan suara wayar tanah yang disebut. Oleh itu, apabila kabel kawat tanah papan PCB sirkuit RF, anda perlu melakukan:

1) Pertama, sirkuit dibahagi menjadi blok. Sirkuit frekuensi radio boleh dibahagi menjadi amplifikasi frekuensi tinggi, campuran frekuensi, demodulasi, oscilator setempat, dan bahagian lain. Ia diperlukan untuk menyediakan titik rujukan potensi umum bagi setiap modul sirkuit, iaitu, tanah sesuai bagi setiap sirkuit modul. garis supaya isyarat boleh dihantar antara modul sirkuit yang berbeza. Kemudian, ia tersingkatkan di tempat di mana papan sirkuit PCB RF disambungkan dengan wayar tanah, iaitu, ia tersingkatkan dalam wayar tanah umum. Oleh kerana hanya ada satu titik rujukan, tiada pasangan impedance biasa dan oleh itu tiada masalah gangguan antara satu sama lain.

2) Kawasan digital dan kawasan analog sepatutnya diasingkan dari tanah sebanyak yang mungkin, dan tanah digital dan tanah analog sepatutnya dipisahkan dan disambung dengan tanah kuasa.

3) Kabel tanah di dalam setiap bahagian sirkuit juga perlu memperhatikan prinsip pendaratan titik tunggal, minimumkan kawasan loop isyarat, dan sambungkannya dengan alamat sirkuit penapis yang sepadan di dekat.

4) Apabila ruang membenarkan, setiap modul boleh diizoli oleh wayar tanah untuk mencegah kesan sambungan isyarat antara satu sama lain.

Kesimpulan 5

The key to the desain of the RF circuit PCB is how to reduce the radiation ability and how improve the anti-interference ability. Reasonable bentangan and wiring are the guarantees for the desain of the RF circuit PCB. Kaedah yang diterangkan dalam kertas ini berguna untuk meningkatkan kepercayaan Papan PCB desain sirkuit frekuensi radio, selesaikan masalah gangguan elektromagnetik, dan kemudian mencapai tujuan kesesuaian elektromagnetik.