Технология PCB - зонирование панелей радиочастот

When проектироватьing the RF layout, there are several general principles that must be met first:

Separate the high-power RF amplifier (HPA) and the low-noise amplifier (LNA) as much as possible. Короче говоря, keep the high-power RF transmitter circuit away from the low-power RF receiver circuit. если у PCB много физических пространств, you can do this easily, но обычно есть много компонентов и пространство PCB is small, Так что обычно это невозможно. You can put them on both sides of the PCB board, или заставить их работать поочередно, а не одновременно. High-power circuits sometimes include RF buffers and voltage controlled oscillators (VCO).

Убедитесь, что диапазон высокой мощности PCB заземляется по крайней мере одним сплошным заземлением, preferably without vias. Конечно, the more copper, лучше. Later, Мы обсудим, по мере необходимости, как нарушить этот принцип конструкции, and how to avoid the problems that may be caused by this.

важное значение имеет также развязка чипов и источников энергии, и несколько способов реализации этого принципа будут рассмотрены позднее.

как разделить?

проектная секция может быть разделена на физический и электрораздел. физический раздел посвящен главным образом компоновке, направлению и экранированию компонентов; электрораздел может по - прежнему быть разделен на секции распределения, радиочастотной проводки, чувствительные схемы и сигналы и заземления.

Сначала мы обсудим вопрос о разделе физики. компоновка элементов является ключом к реализации хорошего проектирования радиочастот. наиболее эффективной технологией является фиксация компонентов на пути к радиочастоте и корректировка их направления, с тем чтобы свести к минимуму длину пути радиочастот, удерживать вход от выхода и, насколько это возможно, отделять цепь высокой мощности от цепи низкой мощности.

The most effective circuit board stacking method is to arrange the main ground plane (main ground) on the second layer below the surface layer, и, насколько это возможно, проводки на поверхности. Minimizing the size of the vias on the RF path can not only reduce the path inductance, можно также уменьшить виртуальную сварную точку на главном заземлении, уменьшить возможность утечки радиочастотной энергии в другие области слоистой плиты.

В физическом пространстве такие линейные схемы, как Многоступенчатые усилители, как правило, достаточны для разделения нескольких RF - областей, однако в дуплексах, смесителях и усилителях / смесителях промежуточной частоты всегда имеется несколько RF / IFs. эти сигналы взаимно нарушают друг друга, и поэтому необходимо проявлять осторожность, с тем чтобы свести их к минимуму. каналы записи радиочастот и промежуточных частот должны быть как можно более пересекаться и, насколько это возможно, заземляться между ними. правильный радиочастотный путь очень важен для свойств панелей PCB, поэтому в дизайне панели PCB для мобильных телефонов компоновка компонентов обычно занимает большую часть времени.

трудно обеспечить высокую точность при изготовлении металлических защитных щитов неправильной формы. прямоугольная или квадратная металлическая защита накладывает ограничения на компоновку компонентов; металлическая защита не способствует замене и локализации компонентов; Поскольку металлическая защита должна быть сварена на земле, необходимо поддерживать надлежащее расстояние с сборкой, и поэтому она занимает ценное пространство на панелях PCB.

Важно обеспечить, насколько это возможно, целостность маски. цифровая сигнальная линия, входящая в металлический экранированный экран, должна быть как можно ближе к внутреннему слою, а слой PCB под слоем прокладки лучше всего соединять пласты. радиочастотная сигнальная линия может быть выведена из небольшого зазора в нижней части металлического экранирования и из заземленного зазора, но при этом заземление на разных слоях может быть соединено несколькими проходными отверстиями.

Несмотря на эти проблемы, металлические экраны весьма эффективны и, как правило, являются единственным решением, позволяющим изолировать основные цепи.

The minimum capacitance value usually depends on its self-resonant frequency and low pin inductance, соответственно выбрать значение C4. The values of C3 and C2 are relatively large due to their own pin inductance, Поэтому эффект радиочастотной развязки хуже, but they are more suitable for filtering lower frequency noise signals. индуктивность L1 предотвращает связь радиосигналов от линии питания к кристаллу. Remember: all traces are a potential antenna that can both receive and transmit RF signals, Кроме того, необходимо изолировать индуктивные радиочастотные сигналы от критических линий.

физическое расположение этих развязок обычно также имеет решающее значение. принцип расположения этих важных элементов заключается в том, что C4 должна быть как можно ближе к выводам IC и приземляться, C3 должна быть ближе к C4, C2 должна быть ближе к C3, а линии связи между пятками IC и C4 должны быть как можно короче. заземляющие зажимы этих компонентов (особенно С4) обычно соединяются с Заземляющими штырями чипа через следующие пласты. перекос элементов в соединительный пласт должен быть как можно ближе к паяльному диску элемента PCB. лучше всего использовать слепое отверстие, пробитое на паяльном диске, чтобы минимизировать индуктивность соединительных линий. электрическая индукция приближается к C1.

принцип электрического раздела примерно идентичен принципу физического раздела, но содержит и другие элементы. некоторые компоненты современных мобильных телефонов используют различные рабочие напряжения, и программное обеспечение позволяет продлить срок службы батареи. Это означает, что мобильный телефон должен работать с несколькими источниками энергии, что создает дополнительные проблемы для карантина. питание, как правило, вводится из соединителя и сразу же отключается, чтобы фильтровать любой шум снаружи платы, а затем распределяется через набор переключателей или регуляторов.

Если линия радиосигналов должна быть возвращена из входного конца фильтра в конец вывода, то это может серьезно повредить полосе пропускания фильтра. для того чтобы обеспечить хорошую сегрегацию между входом и выходом, необходимо сначала проложить заземление вокруг фильтра, затем приземлить в нижней части фильтра и подключиться к главному заземлению вокруг фильтра. Это также хороший способ сделать так, чтобы линии сигнала, которые необходимо пропускать через фильтр, были как можно дальше от его выводов. Кроме того, при приземлении в различных местах на всей платы следует проявлять крайнюю осторожность, иначе можно незаметно ввести нежелательный канал связи.

The buffer can be used to improve the isolation effect, Потому что он может разделить один и тот же сигнал на две части для привода различных схем, especially the local oscillator may need a buffer to drive multiple mixers. когда смеситель достигает режима разделения мод под частотой излучения, it will not work properly. буфер может хорошо изолировать колебания импедансов на различных частотах, so that the circuits will not interfere with each other.

буфер очень полезен для проектирования. Они могут следовать за схемами, требующими привода, поэтому траектория выхода большой мощности очень коротка. Поскольку уровень входных сигналов в буферах относительно низкий, они не могут легко влиять на другие сигналы на доске. цепь вызывает помехи.

резонансная схема (одна для передатчика, другая для приемника) связана с вко, но она также имеет свои особенности. Короче говоря, резонансная схема представляет собой параллельную резонансную схему с ёмкостным диодом, которая помогает установить рабочую частоту для вко и модулирует голоса или данные на радиосигналы.

схема AGC должна быть спроектирована на основе хорошо отлаженной технологии моделирования схем, которая связана с коротким входным выводом операционного усилителя и коротким контуром обратной связи, которые должны быть отделены от радиочастотных, среднечастотных или высокоскоростных цифровых сигналов. также важное значение имеет хорошее заземление, и электроснабжение чипа должно быть хорошо развязано. если необходимо запустить длинный провод на входе или на выходе, то лучше всего запустить его на выходе. обычно импеданцы на выходе гораздо ниже, чем просто шум. обычно, чем выше уровень сигнала, тем легче вводить шум в другие схемы.

во всех конфигурациях PCB, как можно дальше от аналоговых схем, and it also applies to RFCB design. The common analog ground and the ground used to shield and separate signal lines are usually equally important. Проблема в том, что нет видения и заранее продуманного плана., there is very little you can do in this area each time. поэтому, in the early stages of design, тщательно спланировать, well-thought-out component layout and thorough layout evaluation are very important. изменение конструкции из - за небрежности может привести к предстоящему завершению проектирования и должно быть восстановлено. Это серьезное последствие небрежности, in any case, Это не хорошо для вашего профессионального роста.