Teknik PCB - Fabrik papan litar: masalah umum dalam rancangan litar frekuensi radio tanpa wayar RF

Fabrik papan litar: masalah umum dalam rancangan litar frekuensi radio tanpa wayar RF

Rancangan PCB frekuensi radio (RF), terdapat banyak ketidakpastian dalam teori yang diterbitkan secara awam semasa, dan ia sering digambarkan sebagai jenis "seni hitam". Dalam keadaan biasa, untuk sirkuit dalam band frekuensi dibawah gelombang mikro (termasuk sirkuit digital frekuensi rendah dan frekuensi rendah), rancangan berhati-hati di bawah premis untuk menangkap meliputi berbagai prinsip rancangan adalah jaminan untuk rancangan yang berjaya sekali. Untuk sirkuit digital PC dengan band frekuensi di atas mikrogelombang dan frekuensi tinggi, 2 hingga 3 versi PCB diperlukan untuk memastikan kualiti sirkuit. Untuk sirkuit RF di atas band frekuensi gelombang mikro, lebih banyak versi rancangan PCB dan peningkatan terus menerus sering diperlukan, dan ia berada di bawah premis mempunyai pengalaman yang besar. Ini menunjukkan kesukaran rancangan elektrik RF.

Pergangguan antara modul sirkuit digital dan modul sirkuit analog

Jika sirkuit analog (RF) dan sirkuit digital berfungsi secara terpisah, ia boleh berfungsi dengan baik secara terpisah. Namun, apabila kedua-dua ditempatkan pada papan sirkuit yang sama dan bekerja bersama dengan bekalan kuasa yang sama, seluruh sistem mungkin tidak stabil. Ini terutama kerana isyarat digital sering bergerak antara tanah dan bekalan kuasa positif (>3 V), dan jangka adalah sangat pendek, sering dalam tertib nanosekund. Kerana amplitud yang lebih besar dan masa penukaran yang lebih pendek, isyarat digital ini mengandungi bilangan besar komponen frekuensi tinggi yang bebas dari frekuensi penukaran. Dalam bahagian analog, isyarat yang dihantar dari gelung penyesuaian tanpa wayar ke bahagian penerima peranti tanpa wayar biasanya kurang dari 1μV. Oleh itu, perbezaan antara isyarat digital dan isyarat frekuensi radio boleh mencapai 120dB. Jelas sekali, jika isyarat digital dan isyarat frekuensi radio tidak dapat dipisahkan dengan baik, isyarat frekuensi radio lemah mungkin dihancurkan. Sebagai hasilnya, prestasi kerja peranti tanpa wayar akan teruk atau bahkan gagal bekerja sama sekali.

Pergangguan bunyi dari bekalan kuasa

Sirkuit RF sangat sensitif kepada bunyi bekalan kuasa, terutama untuk tekanan gagal dan harmonik frekuensi tinggi lain. Pemegang mikro tiba-tiba akan melukis sebahagian besar semasa untuk jangka masa pendek dalam setiap siklus jam dalaman. Ini kerana pengendali mikro modern dihasilkan menggunakan teknologi CMOS. Oleh itu, menganggap mikrokawal berjalan pada frekuensi jam dalaman 1MHz, ia akan melukis arus dari bekalan kuasa pada frekuensi ini. Jika pemisahan kuasa yang betul tidak diambil, ia akan tentunya menyebabkan kegagalan tekanan pada garis kuasa. Jika kecelakaan tegangan ini mencapai pin bekalan kuasa bahagian RF sirkuit, ia mungkin menyebabkan kegagalan kerja dalam kes-kes yang berat.

tanah tidak masuk akal

Jika wayar tanah sirkuit RF tidak dikendalikan dengan betul, beberapa fenomena pelik mungkin berlaku. Untuk desain sirkuit digital, kebanyakan fungsi sirkuit digital berjalan dengan baik walaupun tanpa pesawat tanah. Dalam band frekuensi RF, walaupun wayar tanah pendek bertindak seperti induktor. Pengiraan kasar, induktan per milimeter adalah kira-kira 1nH, dan induktan sirkuit PCB 10 mm pada 433MHz adalah kira-kira 27Ω. Jika lapisan wayar tanah tidak digunakan, kebanyakan wayar tanah akan lebih panjang dan sirkuit tidak akan mempunyai ciri-ciri desain.

Kerosakan radiasi antena ke bahagian lain sirkuit analog

Dalam rancangan sirkuit PCB, biasanya ada sirkuit analog lain di papan. Contohnya, banyak sirkuit mempunyai penyukaran analog/digital (ADC) atau penyukar digital/analog (DAC). Isyarat frekuensi tinggi dari antena penghantar frekuensi radio mungkin mencapai input analog ADC. Kerana mana-mana garis litar boleh menghantar atau menerima isyarat RF seperti antena. Jika pemprosesan input ADC tidak masuk akal, isyarat RF mungkin bersemangat dalam dioda ESD input ADC, menyebabkan penyebaran ADC.