Elektronik tasarım - RF düzeni ve basit tasarım bölümü hakkında tartışma

RF düzeni ve basit tasarım bölümü hakkında tartışma

Radyo frekansı RF devre tablosu tasarımının anlamı sık sık sık olarak "siyah sanat" olarak tanımlanır çünkü teorinde hâlâ birçok kesinlik var. Ancak RF devre tablosu tasarımı da takip edilebilecek bir sürü rehberlik ve ihmal edilemeyecek kurallar vardır. Fakat gerçekten pratik teknik, çeşitli tasarım sınırları yüzünden tam olarak uygulanmayacağı zaman bu rehberleri ve kuralları nasıl tehlikeye atacağını biliyoruz.

Bugünkü cep telefon tasarımı her şeyi farklı şekilde birleştirir. Bu, RF devre tablosu tasarımına çok zarar verir. Sanayide yarışma şimdi şiddetli ve herkes en küçük boyutlu ve en küçük maliyetle en büyük fonksiyonları birleştirmek için bir yol arıyor. Analog, dijital ve RF devreleri sıkı olarak birlikte paketlenmiş ve problemleri bölgelerini ayırmak için kullanılan yer çok küçük ve maliyetin faktörünü düşünerek devre tahtası katlarının sayısı sık sık olarak küçük.

RF devre kurulu tasarımıThe design of the RF circuit board is the most troublesome part for design engineers, which requires engineers to plan carefully and pay attention to details.

RF düzenleme konsepti

RF tasarımında olduğumuzda, bu prensipler yetenekli olmak için öncelikle belirlenmeli:

Yüksek güç RF amplifikatörünü (HPA) mümkün olduğunca düşük gürültü amplifikatörü (LNA) ile ayrılın ve yüksek güç RF yayıcısını düşük güç RF alıcı devrelerinden uzak tutun. PCB'de birçok fiziksel yer varsa, bu kolayca yapabilir, ama genelde birçok komponent var ve PCB alanı küçük. Onları PCB'nin her iki tarafına koyabilirsiniz ya da aynı zamanda çalışmaları yerine başka bir şekilde çalışmalarına izin verirsiniz. Yüksek güç devreleri bazen RF buferleri ve voltaj kontrol edilmiş oscillatörleri (VCO) dahil eder. PCB'nin en azından en yüksek güç alanında en az bir toprak parçası olduğundan emin olun, en iyi şekilde vial olmadan. Elbette, daha bakar, daha iyidir.Çip ve güç tasarrufunun ayrılması da çok önemlidir, ve bu principi uygulamanın birçok yolu daha sonra tartışılacak.RF çıkışı genelde RF girişinden uzak olması gerekiyor. Daha sonra konuşacağımız şekilde. Sensitif analog sinyaller yüksek hızlı dijital sinyallerinden ve RF sinyallerinden en uzak olmalı.Partisyonu tasarlayın Fiziksel bölüm genellikle komponent düzenleme, yönlendirme ve korumak gibi sorunlar içeriyor; Elektrikli bölüm güç dağıtımı, RF rotasyonu, hassas devreler ve sinyaller ve yerleştirme için bölümlerine devam edebilir.

Fiziksel bölümComponent layout is the key to achieving a good RF design. En etkili teknik, önce RF yolundaki komponentleri düzeltmek ve yönlendirmelerini düzenlemek, RF yolunun uzunluğunu azaltmak, girişini çıkıştan uzak tutmak. Mümkün olduğunca yüksek güç devrelerinin ve düşük güç devrelerinin toprak ayrılması.En etkili devre tahtası toplama metodu, yüzeysel katının altındaki ikinci kattaki ana toprak uçağını ayarlamak ve yüzeysel kattaki RF hatlarını mümkün olduğunca kadar yönlendirmektir. RF yolunda fiyatlarının boyutlarını azaltmak sadece yol etkisini azaltmaz, ancak ana toprakta sanal solder toplantılarını da azaltır ve laminatdaki diğer bölgelere RF enerji sızdırma şansını azaltır.

Fiziksel uzayda, çoklu aşamacılar gibi lineer devreler genelde birbirlerinden çoklu RF bölgelerini ayırmak için yeterli, fakat ikileştiriciler, karıştırıcılar ve ortalama frekans amplifikatörleri/karıştırıcılar her zaman çoklu RF/IF vardır. Sinyaller birbirine karıştırıyor, bu yüzden bu etkisi azaltmak için ilgilenmelidir. RF ve IF izleri mümkün olduğunca kadar geçmeli ve aralarında en mümkün olduğunca yer koymalı. Doğru RF yolu bütün PCB tahtasının performansı için çok önemlidir. Bu yüzden komponent düzeni genellikle hücre telefon PCB tahtasının çoğunu hesaplıyor.

Yukarıdaki problemlere rağmen, metal kalkanları çok etkilidir ve sık sık sık kritik devreleri izole etmek için tek çözüm olurlar. Ayrıca, doğru ve etkili çip gücünün değerlendirmesi de çok önemlidir. Tümleşik lineer devreler ile birçok RF çipleri güç gürültüsüne çok hassas. Genelde her çip, her güç gürültüsünün filtr edilmesini sağlamak için dört kapasitöre ve izolasyon induktoru kullanması gerekiyor.

En az kapasitet değeri genelde kendi-rezonant frekansına ve düşük pin indukatyonuna bağlı ve C4 değeri bu şekilde seçildir. C3 ve C2 değerleri kendi pinlerinin incelemesi yüzünden relativ büyükdür, bu yüzden RF değerlendirme etkisi daha kötüdür, fakat düşük frekans sesi sinyalleri filtrelemek için daha uygun. Yönlendirme L1, RF sinyali elektrik çizgisinden çarpmayı engelledi. Unutma: Tüm izler hem RF sinyallerini alabilir hem gönderebilecek hem potansiyel bir anten, hem de kritik çizgilerden indukçe RF sinyallerini ayrılmak gerekiyor.

Hatırlayın ki indikatorlar sık sık sık paralel olarak birlikte yaklaşırlar, çünkü bu bir hava çekirdeği değiştirici ve birbirimizle araştırma sinyallerini etkileyecek. Aralarındaki mesafe en azından aygıtlardan birinin yüksekliğinde olmalı, yoksa ortaklarını en küçük tarafına azaltmak için doğru açılarda ayarlanmalılar.

Elektrik bölümThe principle of electrical zoning is roughly the same as that of physical zoning, but it also contains some other factors. Modern cep telefonların bazı parçaları farklı operasyon voltajlarını kullanır ve bateri hayatını uzatmak için yazılım tarafından kontrol edilir. Bu da cep telefonların çoklu enerji kaynağı çalışması gerektiğini anlamına geliyor. Bu da daha fazla sorunları izolasyona getiriyor. Güç genelde bağlantıdan tanıştırılır ve devre tahtasından herhangi bir ses filtrelemek için hemen ayrılır, sonra bir takım değişiklik veya yönetmenler arasından geçtikten sonra dağılır.

Cep telefonlarındaki çoğu devrelerin DC akışı oldukça küçük, bu yüzden izler genişliği genelde sorun değil. Ancak, mümkün olduğunca genişken büyük bir a ğırlık çizgi, yüksek güç amplifikatörünün enerjisini azaltmak için yolculuk edilmeli. Ağımdaki kaybından fazla kaçınmak için, bir kattan diğerine aktarmak için birçok vial gerekli. Ayrıca, eğer yüksek güç amplifikatörünün güç tasarımında yeterince açılmazsa, yüksek güç sesi bütün tahtada yayılacak ve farklı sorunlara sebep olacak. Yüksek güçlü amplifikatörlerin temel alanı kritik, ve bu için çoğunlukla metal kalkanı tasarlamak gerekiyor.

Çoğunda, RF çıkışının RF girişinden uzak olmasını sağlamak da önemli. Bu da arttırıcı, buferler ve filtreler için uygulanır. En kötü durumda, eğer amplifikatörün ve buferinin çıkışı uygun bir fazla ve ampliyetle içerilerine geri getirirse, kendi oscilasyon olabilir. En iyi durumda herhangi bir sıcaklık ve voltaj koşulları altında stabil çalışabilecekler. Aslında, gürültü ve modülasyon sinyallerini RF sinyaline ekleyebilirler.

Kısa sürede, PCB tahtasının her katı üzerinde, mümkün olduğunca çok temel yere yerleştirilmeli ve bağlanmalı. İzlerini iç sinyal katmanın ve güç dağıtım katmanının sayısını arttırmak için mümkün olduğunca yaklaştırın ve izlerini uygun şekilde ayarlayın, böylece yeryüzündeki bağlantı viallarını yeryüzündeki izole çizimlere ayarlayabilirsiniz. Özgürlü toprak PCB'nin farklı katlarında kaçınmalıdır çünkü küçük anten gibi sesi alır ya da injeksi edebilirler. Çoğu durumda, eğer onları ana topraklara bağlayamazsanız, onları kaldırmalısınız.