Elektronik tasarım - HDI devre board RF devre tasarım kuralları

HDI devre board RF devre tasarım kuralları

Radyo frekanslarının (RF) devre tahtalarının tasarımında hâlâ çok kesin olmasına rağmen, RF devre tahtalarının tasarımında uyulabilecek bir sürü kural var.

Ancak, gerçek PCB tasarımında, gerçekten pratik yetenekler, çeşitli sınırlar yüzünden uygulanmayacağında bu kuralları nasıl değiştirmektedir. Bu makale RF devre kurulu bölümünün tasarımı ile ilgili farklı sorunlara odaklanacak.

1. Dört tahtasında farklı özellikleri olan mikro-vias döngüsü türleri ayrılmalı, fakat elektromagnet araştırması olmadan en iyi şartlar altında bağlanmalıdır. Bu mikroviyaların kullanımına ihtiyacı var.

Genelde mikro vialar diametri 0,05mm~0.20mm. Bu vialar genelde üç kategoriye bölüler, yani kör vialar, gömme vialar ve vialar arasında.

Kör viallar basılı devre tahtasının üst ve alt yüzlerinde bulundur ve belli bir derinliği var. Yüzey çizgisini ve iç çizgisini bağlamak için kullanılır. Döşeğin derinliği genelde belli bir ilişkisi a şmıyor.

Gömülmüş viallar, devre tahtasının yüzeyine uzanmayan basılı devre tahtasının iç katında bulunan bağlantı deliklerine yönlendirir.

Yukarıdaki iki tür delik devre tahtasının iç katında bulundur ve laminatlamadan önce delik oluşturma süreci ile tamamlanır, ve yolculuk oluşturma sırasında birkaç iç katı kapalı olabilir.

Üçüncü türü, tüm devre tahtasına giren bir delik olarak adlandırılır ve iç bir bağlantı veya komponentler için yapıştırıcı pozisyon deliği olarak kullanılır.

2. Bölüm tekniğini kullanarak RF devre tahtasını tasarladığında, yüksek güçlü RF amplifikatörü (HPA) ve düşük sesli amplifikatörü (LNA) mümkün olduğunca ayrılmalıdır. Basit olarak, yüksek güçlü RF devrelerini düşük sesli devrelerden uzaklaştırmak.

PCB'de bir sürü yer varsa, bu kolay yapabilir.

Ama genellikle birçok komponent olduğunda, PCB üretim alanı çok küçük olur, bu yüzden başarılamak zor.

Onları PCB'nin her iki tarafına koyabilirsiniz, ya da aynı zamanda çalışmaların yerine başka bir şekilde çalışmalarına izin verebilirsiniz.

Yüksek güç devreleri bazen RF bufferleri ve voltaj kontrol edilmiş oscillatörleri (VCO) dahil eder.

Tasarım bölümü fiziksel bölüme ve elektrik bölüme bölünebilir.

Fiziksel bölüm genellikle komponent düzenleme, yönlendirme ve korumak gibi sorunlar içeriyor; Elektrik bölümü güç dağıtımı, RF düzenlemesi, hassas devreler ve sinyaller ve yerleştirmeye devam edebilir.

3. Fiziksel bölüm. Komponentlerin tasarımı mükemmel bir RF tasarımı elde etmenin anahtarı. En etkili teknik, RF yolunda komponentleri düzeltmek ve RF yolunun uzunluğunu azaltmak için pozisyonlarını ayarlamak.

RF girişini RF çıkışından uzak tut ve olabildiğince yüksek güç devrelerinden ve düşük ses devrelerinden uzak tut.

En etkili devre tahtası toplama yöntemi yüzeyin altındaki ikinci kattaki ana yer ayarlamak ve yüzeyin üzerindeki RF çizgisini mümkün olduğunca kadar yollamak.

RF yolunda fiyatların boyutunu azaltmak sadece yol induktansını azaltmak değil, aynı zamanda ana toprakta sanal solder toplantılarını azaltır ve RF enerji sızdırma şansını laminatın diğer bölgelerine azaltır.

Fiziksel uzayda, çoklu fazla amplifikatörler gibi lineer devreler genellikle birbirlerinden çoklu RF bölgelerini ayırmak için yeterli, fakat ikileştiriciler, karıştırıcılar ve ortalama frekans amplifikatörleri her zaman birbirlerine karıştıran çoklu RF/IF sinyalleri vardır. Bu yüzden bu etkisi azaltmak için ilgilenmelidir.

RF ve PF izleri mümkün olduğunca kadar geçmeli ve aralarında en mümkün olduğunca yerleştirme alanı bulunmalıdır.

Doğru RF yolu bütün PCB tahtasının performansı için çok önemlidir. Bu yüzden komponent düzeni genelde mobil telefon PCB tahtasının çoğunu kullanır.

Cep telefonu PCB tahtasında genellikle düşük sesli amplifikatör devreleri PCB kanıtlama tahtasının bir tarafında yerleştirilebilir ve yüksek güç amplifikatörü diğer tarafta yerleştirilir ve sonunda aynı tarafta RF antene ile birleştiriliyor. Bir sonu ve diğer beyze grubu işlemcisinin sonu.

Bu, RF enerjisinin bir tarafından diğerine geçmesini sağlamak için bir beceriye ihtiyacı var. İki tarafta kör viallar kullanmak ortak bir teknik. Kör vialar düzenleyerek, PCB'nin her iki tarafında RF araştırmalarına uygun olmayan bölgelerde vizlerin negatif etkisini azaltmak mümkün.

4. Metal koruması örtüsü bazen çoklu devre blokları arasında yeterince ayrılmak imkansız. Bu durumda, RF bölgesindeki radyo frekans enerjisini korumak için metal koruması örtüsünü kullanmak gerekiyor, ama metal koruması örtüsü de taraf etkisi vardır, yani: üretim maliyeti ve toplama maliyeti yüksektir.

Metal kalkanlığı yapıldığında yüksek precizit sağlamak zor. Dörtgenlik ya da kare metal kalkanları da komponentlerin dizimini sınırlar;

Metal koruması örtüsü komponent değiştirmesine ve hata değiştirmesine yardımcı değildir. Çünkü metal kaldırma kapısı yeryüzünde kaldırılmalı ve komponentlerden doğru uzakta tutulmalı, değerli PCB tahta alanını alır.

Metal kalkanının türlüğünü mümkün olduğunca emin etmek çok önemli. Bu yüzden metal kalkanına giren dijital sinyal çizgileri mümkün olduğunca iç katına gitmeli ve sinyal devre katının sonraki katını yeryüzü katı olarak ayarlamak en iyisi.

RF sinyal çizgisini metal kalkanının altındaki küçük boşluktan ve yeryüzündeki sürücü katından yollanabilir, fakat boşluk mümkün olduğunca büyük bir toprak alanı tarafından çevrelenmeli. Farklı sinyal katları üzerindeki yerler birçok vialı kullanabilir. Bağlantı.

Yukarıdaki kısıtlıklara rağmen, metal kalkanları hala çok etkilidir ve sık sık sık kritik devreleri izole etmek için tek çözüm.

5. Elektrik devrelerini ayrıştırmak Doğru ve etkili çip elektriği ayrıştırma devreleri de çok önemlidir.

Çizgi devreleri integre eden birçok RF çipi güç sesine çok hassas. Genelde her çip, tüm güç sesini filtr etmek için dört kapasitöre ve izolasyon induktoru kullanmalı.

En az kapasite değeri genellikle kapasitörün kendi ve pin induktansından bağlı ve C4 değeri bu şekilde seçildir.

C3 ve C2 değerleri kendi pinlerinin incelemesi yüzünden relativ büyükdür, bu yüzden RF deşiklik etkisi daha kötüdür, ama düşük frekans sesi sinyallerini filtrelemek için daha uygun.

RF ayrılması, RF sinyalini elektrik çizgisinden bağlamasını engelleyen induktor L1 tarafından yapılır.

Çünkü tüm izler hem RF sinyallerini alabilecek hem gönderebilecek hem potansiyel bir anten olduğu için anahtar devrelerinden ve komponentlerden RF sinyallerini ayırmak gerekir.

Bu çözümleme komponentlerin fiziksel yer genellikle de kritik.

Bu önemli komponentlerin düzenleme prinsipleri:

C4, IC pin'e en yakın olmalı, C3 C4'e en yakın olmalı, C2'nin C3'e en yakın olmalı ve IC pin ile C4 arasındaki düzenleme mümkün olduğunca kısa olmalı, bu komponentlerin (özellikle C4'e) yerleştirme terminalleri genelde PCB tahtasının altındaki ilk yerleştirme katından çip topraklarına bağlı olmalı.

Yer uçağına bağlanmış komponentler PCB'deki komponentlere kadar yakın olmalı. Bağlantı kabloların incelenmesini azaltmak üzere patlar üzerinde vurulmuş kör delikleri kullanmak en iyisi. L1 induktans C1'ye yakın olmalı.

Tümleşik bir devre veya amplifikatör sık sık a çık bir koleksiyoncular çıkışı vardır. Bu yüzden yüksek impedance RF yükü ve düşük impedance DC elektrik temsili sağlamak için bir çekilme induktoru gerekli. Aynı prensip bu indukatöre uygun. Elektrik teslimatı tarafından çarpılıyor.

Bazı çipler çalışmak için birçok güç malzemeleri gerekiyor, bu yüzden iki veya üç takım kapasitör ve indukatör onları ayrı ayrı ayırmak için gerekebilir. Eğer çip etrafında yeterince yer yoksa, ayrılma etkisi iyi olabilir.

Özellikle de özel dikkati vermek zorundayız: induktanlar neredeyse paralel olarak birlikte yaklaşırlar, çünkü bu bir hava çekirdeği değiştirici oluşturur ve birbirlerine karışık sinyalleri etkileyecek. Bu yüzden onların arasındaki mesafe en azından birinin yüksekliğine eşit olmalı, ya da doğru a çıdan karşılaştırmak için karşılaştırma şeklinde düzenlenmeli.