Дизайн PCB - правила проектирования радиочастотных схем

HDI circuit board RF circuit design rules

Although there are still many uncertainties in the design of radio frequency (RF) circuit boards in theory, в процессе проектирования остается много правил радиочастотная плата.

Однако, in the actual проектирование PCB, действительно, практический метод заключается в том, как взвешивать эти правила, когда они не могут быть осуществлены из - за ограничений. В настоящем документе основное внимание будет уделено вопросам, связанным с проектированием раздела радиочастотной платы.

1. Types of micro-vias Circuits with different properties on the circuit boardmust be separated, Но они должны быть соединены в оптимальных условиях без электромагнитных помех. для этого нужно использовать микроотверстие.

обычно диаметр микропроходного отверстия составляет от 0,05 до 0,20 мм. Эти перерывы обычно подразделяются на три категории: слепое просачивание, погребение и проходное отверстие.

слепая дыра находится на верхней и нижней поверхности печатной платы с определенной глубиной. Они используются для связи между поверхностью и внутренней линией ниже. глубина отверстия обычно не превышает определённого соотношения (отверстия).

потайное отверстие - это соединительное отверстие, находящееся в внутренней части печатной платы и не распространяющееся на поверхность платы.

Эти два типа отверстий расположены в внутренней части платы, образуются в процессе сквозного отверстия перед слоем и могут перекрываться в процессе формирования отверстия.

The third type is called a through hole, Она пронизывает всю схему, может быть использована в качестве связного отверстия для внутренних межсоединений или в качестве элемента.

при проектировании радиочастотных схем с использованием технологии зонирования следует, насколько это возможно, отделять высокомощные радиочастотные усилители (HPA) от низкошумовых усилителей (LNA). Проще говоря, это позволяет высокомощным радиочастотным эмиссионным схемам держаться подальше от низкошумовых приемных схем.

если в PCB много места, это легко сделать.

но обычно, когда есть много компонентов, the PCB manufacturing space becomes very small, это трудно осуществить.

Вы можете поставить их на обе стороны PCB или позволить им работать поочередно, а не одновременно.

High-power circuits sometimes include RF buffers and voltage-controlled oscillators (VCO).

проектный раздел можно разделить на физический и электрораздел.

Physical partitioning mainly involves issues such as component layout, сторона, & экран; электрораздел можно продолжать разделить на распределительное, RF wiring, чувствительные схемы и сигналы, and grounding.

физический раздел. компоновка компонентов является ключом к реализации отличного проектирования радиочастот. наиболее эффективной технологией является фиксация компонентов на пути к радиочастоте и корректировка их местоположения для сведения к минимуму длины пути к радиочастоте.

и удаляет вход радиочастоты от выходов радиочастот, как можно дальше от мощных и низкошумовых схем.

наиболее эффективным методом укладки платы является размещение основного заземления на втором этаже ниже поверхности, and route the RF line on the surface as much as possible.

минимизация размеров проходного отверстия на пути к радиочастоте не только снижает индуктивность пути, но и уменьшает виртуальную точку сварки на главном заземлении, а также снижает вероятность утечки радиочастотной энергии в другие зоны слоистого пресса.

В физическом пространстве линейные схемы (например, Многоступенчатые усилители) обычно достаточны для разделения нескольких областей RF, однако дуплексы, Смесители и усилители промежуточной частоты всегда имеют несколько интерференционных сигналов RF / IF. Поэтому необходимо принять меры к тому, чтобы свести эти последствия к минимуму.

дорожки RF и нефритовой записи должны, насколько это возможно, пересекаться и, насколько это возможно, между ними следует устанавливать заземленные зоны.

правильный радиочастотный путь очень важен для свойств панелей PCB, поэтому в дизайне панели PCB для мобильных телефонов компоновка компонентов обычно занимает большую часть времени.

на телефоне панель PCB, обычно схемы шумового усилителя могут быть размещены на стороне образца PCB, and the high-power amplifier is placed on the other side, И наконец, они соединены с одной и той же стороной радиочастотной антенной с помощью дуплекса. конец процессора основной ленты и другой конец.

This requires some skill to ensure that RF energy does not pass through the vias from one side of the board to the other. Обычная технология использования слепого отверстия по обе стороны. It is possible to minimize the adverse effects of vias by arranging blind vias in areas that are not subject to RF interference on both sides of the PCB.

4. Metal shielding cover Sometimes, Невозможно установить достаточный интервал между несколькими блоками цепи. In this case, необходимо рассмотреть вопрос об использовании металлической маски для защиты радиочастотной энергии зоны, but metal shielding cover also has Side effects, например, высокие производственные и сборочные издержки.

при изготовлении металлических экранов неправильной формы трудно обеспечить высокую точность. прямоугольная или квадратная металлическая крышка может также ограничивать компоновку компонентов;

металлический экранированный кожух не способствует замене деталей и устранению дефектов; Поскольку металлическая защита должна быть сварена на поверхности заземления и должна поддерживаться на должном расстоянии от сборки, она занимает ценное пространство PCB.

Важно обеспечить, насколько это возможно, целостность металлических экранов. Поэтому цифровая сигнальная линия, входящая в металлический экран, должна быть как можно глубже вглубь внутреннего слоя, желательно установить следующий слой в виде слоя.

радиочастотная сигнальная линия может быть выведена из небольшого зазора в нижней части металлической защиты и из заземленного зазора, однако этот зазор должен быть окружен как можно большим заземленным районом. на разных сигнальных слоях земли можно использовать несколько отверстий. связь.

Несмотря на эти недостатки, металлическая защита остается весьма эффективной и обычно является единственным решением, позволяющим изолировать основные цепи.

важное значение имеют также надлежащие и эффективные схемы развязки с помощью кристаллов.

Многие радиочастотные чипы интегральных линейных схем очень чувствительны к шумам мощности. как правило, каждый чип должен использовать до четырех конденсаторов и изолировать индуктивность для фильтрации всех шумов питания.

минимальная емкость обычно зависит от резонансной частоты и индуктивности пят самого конденсатора, и соответственно выбирается значение С4.

значения С3 и С2 относительно высоки из - за их соответствующих выводов, Поэтому эффект радиочастотной развязки хуже, but they are more suitable for filtering lower frequency noise signals.

радиочастотное развязывание завершено индуктивностью L1, которая предотвращает связь радиосигналов от линии электропитания к микросхеме.

Поскольку все дорожки регистрации являются потенциальной антенной, которая может принимать и посылать радиочастотные сигналы, it is necessary to isolate RF signals from key circuits and components.

физическое расположение этих развязок обычно также имеет решающее значение.

The layout principles of these important components are:

C4 must be as close as possible to the IC pin and grounded, C3 must be the closest to C4, C2 должен быть как можно ближе к C3, and the wiring between the IC pin and C4 should be as short as possible, the grounding terminals of these components (especially C4) Usually should be connected to the ground pin of the chip through the first ground layer under the панель PCB.

отверстие для подключения элементов к стыковочному слою должно быть как можно ближе к паяльному диску элемента на PCB. лучше всего использовать слепое отверстие, пробитое на паяльном диске, для минимизации индуктивности соединительных линий. The inductance L1 should be close to C1.

интегральные схемы или усилители, как правило, имеют выход коллектора с разомкнутым контуром, и поэтому для обеспечения высокочастотной нагрузки с высоким сопротивлением и постоянного тока с низким сопротивлением требуется индуктивное растяжение. тот же принцип применим и к этому индуктору. отключение боковой части электропитания.

для работы некоторых чипов требуется несколько источников энергии, поэтому для их разделения могут потребоваться две - три группы конденсаторов и индукторов. Если чип не будет достаточно места вокруг, то развязка может быть не очень эффективной.

особое внимание следует обратить на то, что индуктивность редко совпадает, because this will form an air-core transformer and induce interference signals with each other, Поэтому расстояние между ними должно быть не меньше одной высоты, or at a right angle Arrange to minimize mutual inductance.