Teknik PCB - Tentang rancangan PCB sirkuit RF

Untuk memastikan prestasi sirkuit, EMC patut dianggap dalam rancangan PCB sirkuit RF, jadi prinsip kabel komponen dibahas untuk mencapai tujuan EMC.

Dengan pembangunan teknologi komunikasi, teknologi sirkuit RF tanpa wayar komputer tangan semakin luas digunakan, seperti pager tanpa wayar, telefon bimbit, PDA tanpa wayar, dll. indeks prestasi sirkuit RF mempengaruhi secara langsung kualiti seluruh produk. Salah satu ciri-ciri terbesar produk komponen telapak ini adalah miniaturisasi, yang bermakna bahawa ketepatan komponen sangat tinggi, yang membuat gangguan antara satu sama lain komponen (termasuk SMD, SMC, cip kosong, dll.) sangat terkenal. Jika isyarat gangguan elektromagnetik tidak dikendalikan dengan betul, seluruh sistem sirkuit mungkin tidak berfungsi dengan biasa. Oleh itu, bagaimana untuk mencegah dan menekan gangguan elektromagnetik dan memperbaiki kompatibilitas elektromagnetik telah menjadi topik yang sangat penting dalam rancangan sirkuit RF PCB. Indeks prestasi sirkuit yang sama dan struktur reka PCB berbeza akan berbeza. Dalam perbincangan ini, apabila menggunakan perisian Protel99 se untuk merancang sirkuit RF PCB produk komputer telapak, jika indeks prestasi sirkuit diselesaikan dengan kuasa terbesar, untuk memenuhi keperluan kesesuaian elektromagnetik.

1 Pemilihan papan PCB sirkuit RF

Substrat sirkuit RF PCB termasuk organik dan tidak organik. Ciri-ciri yang paling penting dalam substrat ialah konstan dielektrik εr. Faktor disipsi (atau kehilangan dielektrik) Tan δ, . Koefisien pengembangan panas CET dan penyorban basah. diantara εR mempengaruhi kadar penghalangan sirkuit dan penghantaran isyarat. Untuk sirkuit frekuensi tinggi, toleransi konstan dielektrik adalah faktor yang paling penting untuk dianggap, dan substrat dengan toleransi konstan dielektrik kecil patut dipilih.

2 aliran rancangan bagi PCB sirkuit RF

Kerana penggunaan perisian Protel99 se berbeza dari perisian Protel 98 dan perisian lain, pertama-tama, proses desain PCB menggunakan perisian Protel99 se dibincangkan secara singkat.

1. Sejak Protel99 se mengadopsi pengurusan mod pangkalan data projek, yang secara implicit dibawah Windows 99, fail pangkalan data patut ditetapkan dahulu untuk mengawal diagram skematik sirkuit yang direka dan bentangan PCB.

2. Rancangan skematik. Untuk menyadari sambungan rangkaian, komponen yang digunakan mesti wujud dalam perpustakaan komponen semasa rancangan prinsip. Jika tidak, komponen yang diperlukan akan dibuat dalam schlib dan disimpan dalam fail.

Kemudian, kita hanya perlu panggil komponen yang diperlukan dari perpustakaan komponen dan sambungkan mereka mengikut diagram sirkuit yang direka.

3. Selepas rancangan skematik selesai, jadual rangkaian boleh bentuk untuk rancangan PCB.

4. Projek PCB. a. Menentukan bentuk dan saiz PCB. Bentuk dan saiz PCB ditentukan mengikut kedudukan PCB dalam produk, saiz dan bentuk ruang, dan kerjasama dengan komponen lain. Pada lapisan mekanik, guna arahan trek tempat untuk melukis bentuk PCB. b. Menurut keperluan SMT, membuat lubang posisi, kacamata penglihatan, titik rujukan, dll. pada PCB. c. Penghasilan komponen. Jika anda perlu guna beberapa komponen istimewa yang tidak wujud dalam perpustakaan komponen, anda perlu membuat komponen sebelum bentangan. Proses untuk membuat komponen dalam Protel99 se adalah relatif mudah. Pilih perintah "membuat perpustakaan" dalam menu "desain" untuk masukkan tetingkap pembuat komponen, kemudian pilih perintah "komponen baru" dalam menu "alat" untuk merancang komponen. Pada masa ini, mengikut bentuk dan saiz komponen sebenar, lukiskan pads yang sepadan pad a kedudukan tertentu pada lapisan atas lapisan dengan perintah pad tempat dan sunting ke dalam pads yang diperlukan (termasuk bentuk pad, saiz, saiz diameter dalaman dan sudut, tambahan, nama pin sepadan pads akan ditanda), dan kemudian lukiskan bentuk maksimum komponen di lapisan atas yang meliputi dengan perintah trek tempat, 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 periksaan prinsip sirkuit. Di sisi lain, ia juga mesti memeriksa masalah persamaan dan pemasangan antara mereka. Prinsip sirkuit boleh diperiksa secara manual atau secara automatik oleh rangkaian (rangkaian terbentuk oleh diagram skematik boleh dibandingkan dengan rangkaian terbentuk oleh PCB). f. Selepas memeriksa, arkib dan keluarkan dokumen. Dalam Protel99 se, and a mesti guna perintah "eksport" dalam opsyen "fail" untuk menyimpan fail dalam laluan dan fail yang dinyatakan (perintah "import" memanggil fail ke Protel99 SE). Perhatian: selepas perintah "simpan salinan sebagai..." dalam opsyen "fail" dalam Protel99 se dilaksanakan, nama fail yang dipilih tidak kelihatan dalam Windows 98, jadi fail tidak dapat dilihat dalam Explorer. Ini tidak sama dengan fungsi "simpan sebagai..." dalam Protel 98.

3 bentangan komponen PCB sirkuit RF

Kerana SMT secara umum mengadopsi penywelding aliran panas forn inframerah untuk menyadari penywelding komponen, bentangan komponen mempengaruhi kualiti kongsi solder dan kemudian hasil produk. Untuk rancangan PCB sirkuit RF, kompatibilitas elektromagnetik memerlukan setiap modul sirkuit tidak boleh menghasilkan radiasi elektromagnetik sejauh mungkin dan mempunyai kemampuan anti-elektromagnetik tertentu. Oleh itu, bentangan komponen juga secara langsung mempengaruhi gangguan dan kemampuan anti gangguan sirkuit sendiri, yang juga secara langsung berkaitan dengan prestasi sirkuit direka. Oleh itu, dalam rancangan PCB sirkuit RF, selain rancangan rancangan PCB biasa, juga perlu mempertimbangkan bagaimana untuk mengurangkan gangguan antara berbagai bahagian 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 indeks prestasi papan sirkuit RF sendiri, tetapi juga pada interaksi dengan papan pemprosesan CPU. Oleh itu, bentangan yang masuk akal sangat penting dalam rancangan PCB.

Prinsip umum bentangan PCB sirkuit RF: komponen akan diatur dalam arah yang sama sebanyak yang mungkin, dan penyelamatan buruk akan dikurangi atau bahkan dihindari dengan memilih arah PCB memasuki sistem cair tin; Menurut pengalaman, jarak antara komponen harus sekurang-kurangnya 0,5 mm untuk memenuhi keperluan mencair tin komponen. Jika ruang papan PCB membenarkan, jarak antara komponen mesti sebanyak mungkin. Untuk papan dua sisi, komponen SMD dan SMC akan dirancang di satu sisi dan komponen diskret di sisi lain.

Perhatian akan diberikan kepada yang berikut dalam bentangan PCB sirkuit RF:

Pertama, menentukan kedudukan komponen antaramuka dengan papan PCB atau sistem lain di papan PCB, dan perhatikan koordinasi antara komponen antaramuka (seperti arah komponen).

Kerana volum produk komponen telapak sangat kecil dan pengaturan komponen sangat sempit, keutamaan mesti diberikan kepada komponen dengan volum besar, menentukan kedudukan yang sepadan dan mempertimbangkan kerjasama antara mereka.

Jaga-jaga analisis struktur sirkuit, blok sirkuit (seperti sirkuit amplifikasi frekuensi tinggi, sirkuit campuran dan sirkuit demodulasi), pisahkan isyarat semasa kuat dan isyarat semasa lemah sejauh yang mungkin, dan pisahkan sirkuit isyarat digital dan sirkuit isyarat analog. Sirkuit yang menyelesaikan fungsi yang sama patut diatur dalam julat tertentu sebanyak mungkin, untuk mengurangkan kawasan loop isyarat; Rangkaian penapis setiap bahagian sirkuit mesti disambung dekat, yang tidak hanya boleh mengurangi radiasi, tetapi juga mengurangi kemungkinan gangguan, mengikut kemampuan anti-gangguan sirkuit.

Sirkuit unit dikumpulkan mengikut sensitiviti mereka kepada kompatibilitas elektromagnetik yang digunakan. Untuk komponen dalam bahagian sirkuit yang mudah diganggu, cuba untuk mengelakkan sumber gangguan (seperti gangguan dari CPU pada papan pemprosesan data).

4 kabel PCB sirkuit RF

Selepas bentangan komponen pada dasarnya selesai, kabel boleh dimulakan. Prinsip as as kabel adalah: apabila ketepatan kumpulan membenarkan, reka kabel ketepatan rendah akan dipilih sejauh yang mungkin, dan laluan isyarat akan konsisten sejauh yang mungkin, yang menyebabkan persamaan penghalangan.

Untuk sirkuit RF, rancangan tidak masuk akal arah garis isyarat, lebar dan jarak garis boleh menyebabkan gangguan salib antara garis penghantaran isyarat; Selain itu, bekalan kuasa sistem sendiri juga mempunyai gangguan bunyi, jadi apabila merancang sirkuit RF PCB, kita mesti mempertimbangkan secara keseluruhan dan jalur secara rasional.

Semasa kawat, semua kawat mesti jauh dari bingkai papan PCB (kira-kira 2mm), supaya mengelakkan pecah kawat atau bahaya tersembunyi pecah kawat semasa penghasilan papan PCB. garis kuasa mesti sebanyak yang mungkin untuk mengurangi perlawanan loop. Pada masa yang sama, arah garis kuasa dan wayar tanah akan konsisten dengan arah penghantaran data, untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguan; Garis isyarat mesti pendek yang mungkin dan bilangan botol mesti dikurangkan; Semakin pendek sambungan antara komponen, semakin baik, supaya mengurangi parameter yang disebarkan dan gangguan elektromagnetik bersama-sama; Garis isyarat yang tidak serasi akan disimpan jauh satu sama lain, dan laluan selari akan dihindari sebanyak yang mungkin, sementara garis isyarat di kedua-dua sisi arah positif akan bertentangan satu sama lain; Apabila kabel, sisi alamat yang memerlukan sudut sepatutnya 135 ° untuk menghindari pusingan sudut kanan.

Semasa kabel, garis yang disambung secara langsung ke pad tidak sepatutnya terlalu luas, dan kabel sepatutnya jauh dari komponen yang tidak disambung sebanyak yang mungkin untuk menghindari sirkuit pendek; Vias tidak boleh dicat pada komponen, dan harus disimpan jauh dari komponen tidak terhubung sebanyak yang mungkin untuk menghindari penyelesaian palsu, penyelesaian terus menerus, sirkuit pendek dan fenomena lain dalam produksi.

Dalam rancangan PCB sirkuit RF, kabel yang betul garis kuasa dan garis tanah adalah sangat penting. Rancangan yang masuk akal adalah cara yang paling penting untuk mengatasi gangguan elektromagnetik. Banyak sumber gangguan pada PCB dijana melalui bekalan kuasa dan wayar tanah, diantara mana wayar tanah menyebabkan gangguan kebanyakan bunyi.

Alasan utama mengapa wayar tanah mudah untuk membentuk gangguan elektromagnetik adalah impedance wayar tanah. Apabila arus mengalir melalui wayar tanah, tekanan akan dijana pada wayar tanah, yang menghasilkan arus loop wayar tanah dan gangguan loop wayar tanah. Apabila sirkuit berbilang berkongsi seksyen wayar tanah, sambungan impedance umum akan terbentuk, menghasilkan suara wayar tanah yang disebut. Oleh itu, apabila kabel kawat tanah sirkuit RF PCB, anda patut:

Pertama, litar ini dibahagi menjadi blok. Sirkuit RF boleh dibahagi menjadi amplifikasi frekuensi tinggi, campuran, demodulasi, oscilator setempat dan bahagian lain. Ia diperlukan untuk menyediakan titik rujukan potensi umum bagi setiap modul sirkuit, iaitu, wayar tanah bagi setiap sirkuit modul, supaya isyarat boleh dihantar antara modul sirkuit berbeza. Kemudian, ia tersingkatkan di mana sirkuit RF PCB disambung dengan wayar tanah, iaitu, ia tersingkatkan dalam wayar tanah umum. Oleh kerana hanya ada satu titik rujukan, tiada pasangan impedance biasa, jadi tiada masalah gangguan antara satu sama lain.

Kawasan digital mesti diasingkan dari kawasan analog sejauh yang mungkin, dan tanah digital mesti dipisahkan dari tanah analog, dan akhirnya tersambung ke tanah kuasa.

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

Jika ruang membenarkan, lebih baik untuk mengisolasi setiap modul dengan wayar tanah untuk mencegah kesan sambungan isyarat.

5 kesimpulan sirkuit RF PCB

Kunci rancangan PCB sirkuit RF adalah bagaimana untuk mengurangi kemampuan radiasi dan bagaimana untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguan. Bentangan dan kabel yang masuk akal adalah jaminan rancangan PCB sirkuit RF. Kaedah yang diterangkan dalam kertas ini berguna untuk meningkatkan kepercayaan rancangan PCB litar RF, menyelesaikan masalah gangguan elektromagnetik, dan kemudian mencapai tujuan kompatibilitas elektromagnetik.