Teknik PCB - Rancangan PCB sirkuit RF

Proses reka PCB sirkuit RF Bentangan komponen

Pertimbangan kabel PCB litar RF

Dengan pembangunan teknologi komunikasi, teknologi sirkuit RF tanpa wayar komputer tangan digunakan semakin luas, seperti: pager tanpa wayar, telefon bimbit, PDA tanpa wayar, dll. Penunjuk prestasi sirkuit RF PCB mempengaruhi secara langsung kualiti seluruh produk. Salah satu ciri-ciri terbesar produk komponen telapak ini adalah miniaturisasi, dan miniaturisasi bermakna bahawa ketepatan komponen sangat besar, yang membuat gangguan antara satu sama lain komponen (termasuk SMD, SMC, cip kosong, dll.) sangat terkenal.

Pengendalian tidak betul isyarat gangguan elektromagnetik mungkin menyebabkan seluruh sistem sirkuit gagal berfungsi secara biasa. Oleh itu, bagaimana untuk mencegah dan menekan gangguan elektromagnetik dan memperbaiki kompatibilitas elektromagnetik telah menjadi topik yang sangat penting ketika merancang sirkuit frekuensi radio PCB. Sirkuit yang sama, struktur reka PCB yang berbeza, indikator prestasinya akan sangat berbeza. Dalam perbincangan ini, apabila menggunakan perisian Protel99SE untuk merancang sirkuit frekuensi radio PCB produk komputer telapak, bagaimana untuk mencapai indikator prestasi sirkuit untuk memenuhi keperluan elektromagnetik.

Design PCB sirkuit RF

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

Proses reka PCB RF

Kerana penggunaan perisian Protel99SE berbeza dari perisian Protel98 dan perisian lain, pertama-tama, kita akan mendiskusikan proses desain PCB menggunakan perisian Protel99SE.

1. Kerana Protel99SE menggunakan pengurusan mod pangkalan data projek (PROJECT), ia adalah secara implicit di bawah Tetingkap 99, jadi and a patut pertama-tama cipta fail pangkalan data untuk mengendalikan skema sirkuit yang direka dan bentangan PCB.

2. Design diagram skematik. Untuk menyadari sambungan rangkaian, komponen yang digunakan mesti wujud dalam perpustakaan komponen semasa rancangan 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 PCB.

4. rancangan PCB.

a. Menentukan bentuk dan saiz PCB. Bentuk dan saiz PCB ditentukan mengikut kedudukan PCB direka dalam produk, saiz ruang, bentuk dan kerjasama dengan komponen lain. Guna perintah PLACETRACK untuk melukis penampilan PCB pada lapisan MECHANICALLAYER.

b. Menurut keperluan SMT, membuat lubang posisi, mata penglihatan, titik rujukan, dll. pada PCB.

c. Produsi komponen. Jika anda perlu guna beberapa komponen istimewa yang tidak wujud dalam perpustakaan komponen, anda perlu membuat komponen sebelum bentangan. Proses membuat komponen dalam Protel99SE adalah relatif mudah. Pilih perintah "MAKELIBRARY" dalam menu "DESIGN" untuk masukkan tetingkap produksi komponen, kemudian pilih perintah "NEW COMPONENT" dalam menu "TOOL" untuk merancang komponen. Pada masa ini, hanya perlu melukis pad yang sepadan pad a kedudukan tertentu dengan PLACEPAD dan arahan lain pada lapisan TOPLAYER mengikut bentuk dan saiz komponen sebenar dan sunting ke pad yang diperlukan (termasuk bentuk pad, saiz, saiz diameter dalaman dan sudut Selain itu, nama pin sepadan pad patut ditanda), Lalu guna arahan PLACETRACK untuk lukis bentuk maksimum komponen dalam lapisan TOPOVERLAYER, 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. Selepas proses diatas selesai, pemeriksaan mesti dilakukan. Di satu sisi, ia termasuk pemeriksaan prinsip sirkuit. Di sisi lain, perlu memeriksa masalah persamaan dan kumpulan antara satu sama lain. Prinsip sirkuit boleh diperiksa secara manual atau secara automatik oleh rangkaian (rangkaian yang bentuk oleh diagram skematik boleh dibandingkan dengan rangkaian yang bentuk oleh PCB).

f. Selepas pemeriksaan betul, arkib dan keluarkan fail. Dalam Protel99SE, and a mesti guna perintah "ESPORT" dalam opsyen "FILE" untuk menyimpan fail dalam laluan dan fail yang dinyatakan (perintah "IMPORT" memindahkan fail ke Protel99SE). Perhatian: Selepas perintah "SAVECOPYAS..." dalam opsyen "FILE" dalam Protel99SE dilaksanakan, nama fail yang dipilih tidak kelihatan dalam Windows 98, jadi fail tidak dapat dilihat dalam Penjelajah. Ini tidak sama dengan fungsi "SAVEAS..." di Protel98.

Bentangan PCB RF bagi komponen

Oleh kerana SMT biasanya menggunakan penyelamatan aliran panas kilang inframerah untuk menyadari penyelamatan komponen, bentangan komponen mempengaruhi kualiti kongsi penyelamat, yang bertukar mempengaruhi hasil produk. Untuk desain sirkuit RF PCB, kompatibilitas elektromagnetik memerlukan setiap modul sirkuit tidak menghasilkan radiasi elektromagnetik sebanyak mungkin, dan mempunyai darjah tertentu kemampuan gangguan anti-elektromagnetik. Oleh itu, bentangan komponen juga secara langsung mempengaruhi gangguan dan kemampuan anti gangguan sirkuit sendiri. Ini juga secara langsung berkaitan dengan prestasi sirkuit yang direka.

Oleh itu, selain rancangan PCB biasa, rancangan PCB sirkuit frekuensi radio juga perlu mempertimbangkan bagaimana untuk mengurangkan gangguan antara berbagai bahagian sirkuit frekuensi radio, bagaimana untuk mengurangkan gangguan sirkuit sendiri kepada sirkuit lain, dan sirkuit sendiri. Kemampuan anti-gangguan. Menurut pengalaman, kesan sirkuit RF bergantung bukan sahaja pada indikator prestasi papan sirkuit RF sendiri, tetapi juga bergantung pada interaksi dengan papan pemprosesan CPU. Oleh itu, bentangan yang masuk akal sangat penting bila merancang PCB.

Prinsip umum bentangan: komponen patut diatur dalam arah yang sama sebanyak mungkin, dan tentera yang lemah boleh dikurangi atau dihindari dengan memilih arah PCB memasuki sistem tentera; menurut pengalaman, mesti ada jarak sekurang-kurangnya 0.5 mm diantara komponen untuk memenuhi soldering komponen Ia diperlukan bahawa jika ruang papan PCB membenarkan, jarak komponen seharusnya sebanyak mungkin. Untuk papan dua sisi, satu sisi sepatutnya komponen SMD dan SMC, dan sisi lain sepatutnya komponen diskret.

Perhatian patut diberikan kepada bentangan:

*Pertama menentukan kedudukan komponen antaramuka dengan papan PCB atau sistem lain di papan PCB. Anda mesti perhatikan masalah koordinasi antara komponen antaramuka (seperti arah komponen, dll.).

*Kerana volum produk komponen telapak sangat kecil, pengaturan komponen sangat sempit, jadi bagi komponen yang lebih besar, keutamaan mesti diberikan kepada kedudukan yang sepadan, dan kerjasama sama sama perlu dianggap.

*Jaga-jaga analisis struktur sirkuit, bahagikan sirkuit kepada blok (seperti sirkuit amplifikator frekuensi tinggi, sirkuit campuran dan sirkuit demodulasi, dll.), memisahkan isyarat elektrik yang kuat dan lemah sebanyak yang mungkin, dan memisahkan sirkuit isyarat digital dari sirkuit isyarat analog, Circuit yang menyelesaikan fungsi yang sama patut diatur dalam julat tertentu sebanyak yang 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. Menurut sirkuit kemampuan anti-gangguan.

* Menurut sensitivity elektromagnetik yang berbeza bagi sirkuit unit yang digunakan, ia dikumpulkan. Untuk komponen dalam sirkuit yang susah untuk gangguan, sumber gangguan (seperti gangguan dari CPU pada papan pemprosesan data, dll.) patut dihindari sebanyak mungkin semasa bentangan.

Rancangan PCB sirkuit RF

Selepas bentangan komponen pada dasarnya selesai, kabel boleh dimulakan. Prinsip as as kabel ialah: Selepas ketepatan kumpulan membenarkan, cuba gunakan desain kabel ketepatan rendah, dan kabel isyarat adalah sebaik mungkin tebal, yang menyebabkan persamaan impedance.

Untuk litar frekuensi radio, rancangan tidak masuk akal arah, lebar dan jarak garis garis garis boleh menyebabkan gangguan salib antara garis penghantaran isyarat; Selain itu, bekalan kuasa sistem sendiri juga mempunyai gangguan bunyi, jadi pertimbangan yang meliputi mesti diambil bila merancang sirkuit frekuensi radio PCB, kabel yang masuk akal.

Apabila kabel, semua jejak sepatutnya jauh dari sempadan papan PCB (kira-kira 2mm), supaya mengelakkan pecah kabel atau bahaya tersembunyi apabila papan PCB dibuat. Kabel kuasa seharusnya sebanyak mungkin untuk mengurangi perlawanan loop. Pada masa yang sama, membuat arah tali kuasa dan wayar tanah konsisten dengan arah penghantaran data untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguan; garis isyarat sepatutnya pendek yang mungkin, dan minimumkan terlalu berlebihan Bilangan lubang; semakin pendek kabel antara komponen, semakin baik, untuk mengurangi parameter distribusi dan gangguan elektromagnetik bersama-sama; bagi garis isyarat yang tidak serasi sepatutnya dijauhkan satu sama lain, dan cuba untuk menghindari kawat selari, dan pada kedua-dua sisi garis isyarat sepatutnya bertentangan satu sama lain; apabila kabel, sisi alamat yang memerlukan sudut sepatutnya berada pada sudut 135° untuk menghindari berputar pada sudut kanan.

Apabila kabel, garis yang disambung secara langsung ke pad tidak sepatutnya terlalu luas, dan jejak sepatutnya sejauh mungkin dari komponen yang tidak disambung untuk menghindari sirkuit pendek; vias tidak patut dilukis pada komponen, dan seharusnya sejauh mungkin dari komponen tidak tersambung untuk menghindari produksi Fenomen seperti penyeludupan maya, penyeludupan terus menerus, sirkuit pendek dan sebagainya.

Dalam rancangan PCB sirkuit frekuensi radio, 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 oleh bekalan kuasa dan wayar tanah, yang mana gangguan bunyi disebabkan oleh wayar tanah adalah yang terbesar.

Alasan utama bahawa wayar tanah mudah membentuk gangguan elektromagnetik adalah impedance wayar tanah. Apabila arus mengalir melalui wayar tanah, tekanan akan dijana pada wayar tanah, dengan itu menjana arus loop tanah dan membentuk gangguan loop wayar tanah. Apabila sirkuit berbilang berkongsi bahagian tanah, sambungan impedance biasa akan membentuk, yang mengakibatkan suara tanah yang disebut. Oleh itu, apabila kabel kawat tanah sirkuit RF PCB, anda perlu melakukan:

*Pertama-tama, sirkuit dibahagi menjadi blok. Sirkuit frekuensi radio boleh dibahagi menjadi amplifikasi frekuensi tinggi, campuran, demodulasi, oscilator setempat dan bahagian lain. Titik rujukan potensi umum disediakan untuk setiap modul sirkuit, iaitu, wayar tanah sesuai bagi setiap sirkuit modul. Supaya isyarat boleh dihantar antara modul sirkuit yang berbeza. Kemudian, ia tersingkatkan di tempat di mana sirkuit RF PCB disambungkan dengan wayar tanah, iaitu, ia tersingkatkan dalam wayar tanah utama. Oleh kerana hanya ada satu titik rujukan, tiada pasangan impedance biasa, jadi tiada masalah gangguan antara satu sama lain.

*Zon digital dan zon analog sepatutnya dipisahkan dari tanah sebanyak mungkin, dan tanah digital sepatutnya dipisahkan dari tanah analog, dan akhirnya tersambung ke tanah kuasa.

*Kawalan tanah dalam setiap bahagian sirkuit juga patut memperhatikan prinsip pendaratan titik tunggal, minimumkan kawasan loop isyarat, dan sambungkannya ke alamat sirkuit penapis yang sepadan secepat mungkin.

*Dalam kes kebenaran ruang, lebih baik untuk mengisolasi setiap modul dengan wayar tanah untuk mencegah kesan sambungan isyarat antara satu sama lain.

Kunci untuk rancangan PCB sirkuit RF adalah bagaimana untuk mengurangi kapasitas radiasi dan bagaimana untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguan. Bentangan dan kabel yang masuk akal adalah jaminan untuk desain sirkuit RF PCB. Kaedah yang diterangkan dalam artikel adalah berguna untuk meningkatkan kepercayaan rancangan PCB sirkuit frekuensi radio, menyelesaikan masalah gangguan elektromagnetik, dan mencapai tujuan kompatibilitas elektromagnetik.