Microwave Teknolojisi - Yüksek frekans PCB tasarımında düşünülecek araştırma sorunları

Yüksek frekans PCB tasarımında mühendislerin dört tarafı araştırması gerekiyor: güç teslimatı sesi, transmis hattı araştırması, bağlantı, elektromagnet araştırması (EMI).

1.

Yüksek frekans devre tahtasında güç tasarımın sesi yüksek frekans sinyaline açık bir etkisi var. Bu yüzden ilk güç sağlamının ihtiyacı düşük gürültüdür. Temiz bir kat temiz bir güç temizliği kadar önemlidir. Elektrik tasarımı belirli bir impedans var ve impedans enerji tasarımı boyunca yayılır. Bu yüzden, gürültü de güç sağlığına yükselecek. Sonra elektrik teslimatının engellemesini azaltmalıyız, bu yüzden tanınmış bir elektrik teslimatı katı ve yerleştirme katı olmak en iyisi. Hf devre tasarımında, güç tasarımını çoğu durumda otobüs olarak dizayn etmek çok daha iyi, böylece dönüş her zaman minimal impedance yolunu takip edebilir. Ayrıca, güç tahtası PCB'deki tüm üretilmiş ve alınmış sinyaller için sinyal dönüşü sağlamalı. Bu sinyal döngüsünü azaltır ve bu şekilde sesi azaltır. Bu sık sık sık frekans devre tasarımcıları tarafından gözden geçirilir.

PCB tasarımında güç sesini yok etmek için birçok yol var:

1. Tahtadaki delikten dikkat edin: delikten geçen enerji teslimatı katmanı delikten uzay bırakmak için açılışını etkilemek zorundadır. Eğer enerji teslimatı katmanı çok büyük olursa, sinyal dönüşüne etkilemek zorunda, sinyal geçmek zorunda, dönüş alanı artırır ve sesi artırır. Aynı zamanda, eğer birkaç sinyal hattı açılıp aynı dönüşü paylaşırsa, ortak impedans karışık konuşmaya sebep olur.

2, bağlantı çizgisinin yeterince yere ihtiyacı var: her sinyalin özel sinyal döngüsü olması gerekiyor, ve sinyal ve döngüsün döngüsü mümkün olduğunca küçük, yani sinyal ve döngü paralel olması gerekiyor.

3, analog ve dijital güç temsili ayrılmak için: yüksek frekans aygıtları genellikle dijital gürültüye çok duyarlıdır. Bu yüzden ikisi ayrılmalıdır, güç temsili girişinde bağlanmalıdır. Eğer sinyal kelimelerin analog ve dijital parçalarının arasında, dönüş alanını azaltmak için sinyal üzerinde bir dönüş yerleştirebilirsiniz. Sinyal döngüsü için kullanılan dijital analog döngüsü 3'de gösterilir.

4. Farklı katlar arasında ayrı güç malzemelerinin karşılığından kaçmayı engelleyin. Yoksa devre sesi parazitik kapasitetli bağlantılardan kolayca geçebilir.

5, hassas komponentlerin izolasyonu: PLL gibi.

6. Elektrik çizgini yerleştirin: sinyal döngüsünü azaltmak için, güç çizgini sinyal çizginin kenarına koyun, sesi azaltmak için.

2, Transmission hattı

PCB'de sadece iki iletişim hatı var: ribon hatı ve mikro dalga hatı. Transfer çizgisinin en büyük problemi, bir sürü sorunlara neden olur. Örneğin, yük sinyali orijinal sinyalin süper pozisyonu ve echo sinyali olacak. Bu sinyal analizinin zorluklarını arttıracak. Refleksyon geri dönüş kaybını (geri dönüş kaybını) sebep ediyor, bu sinyali bağımlık gürültü müdahalesi kadar kötü etkileyiyor:

(1) Sinyal kaynağına refleks edilen sinyal sistemin sesini arttıracak, alıcının sesini sinyalden ayırmasını daha zorlaştıracak;

(2) Her yenilenmiş sinyal sinyal kalitesini azaltır, giriş sinyalinin şeklini değiştirir. Genelde konuşurken, çözüm, genelde impedance eşleşmesi (örneğin, bağlantının impedance sistemin impedance ile uyuşması gerekiyor), ama bazen impedance hesaplaması daha sorun olur, bazı transmis çizgi impedance hesaplama yazılımına referans edebilirsiniz.

PCB tasarımında ulaşım hattı araştırmalarını yok etme metodları böyle:

(a) İletişim hatlarının engellenmesinden uzak durmayı engelleyin. Kesinlikle engellenmenin noktası, mümkün olduğunca kadar uzaklaştırılması gereken doğru köşe, delikten, etkinliği gibi yayılma hattı mutasyonunun noktasıdır. Yöntemler: Çizginin doğru köşelerinden kaçırmak için 45° Uçuk ya da çarpı mümkün olduğunca büyük Uçuk da olabilir; Mümkün olduğunca küçük delikten kullanın, çünkü her delikten uzaklaştığımız imkansız bir sonsuzdur. Dışarı sinyal iç kattan geçmekten kaçınır.

(b) Takım hatlarını kullanma. Çünkü her yığın çizgi sesin kaynağıdır. Eğer yığın çizgi kısa olursa, iletişim çizginin sonunda bağlanabilir; Eğer yığın çizgi uzun olursa, ana iletişim çizgisini kaynağı olarak alır ve büyük bir refleks üretir, bu da sorunun karmaşıklığını sağlayacak. Onu kullanmayı öneriliyor.

3, birleşme

(1) Ortak impedans bağlantısı: bu ortak bir bağlantı kanalı, yani araştırma kaynağı ve araştırma aygıtı sık sık bir süreci (loop enerji, otobüs, halk yerleştirme, etc.) ile paylaşır. Bu kanalda, Ic'in geri dönüşü seri a ğımdaki dönüşünde ortak modu voltajı sebep ediyor.

(2) Ortak mod bağlantısı radyasyon kaynağı, araştırılmış devre ve ortak referans yüzeyinde oluşturduğu dönüşte ortak mod voltasyonuna neden olur. Manyetik alan hükümdarlıysa, seri alan devrelerinde oluşturduğu ortak modun voltajın değeri Vcm=-(┳B/┳t)* alanı (magnetik induksyonun şiddetlerinde değişikliği). E ğer elektrik alanın değeri bilinirken elektromagnet alanı olursa, industri voltajı: Vcm=(L* H *F*E)/48, for m ül L(m)=150MHz için uygun, bu sınırın ötesinde maksimum industri voltajın hesaplaması Vcm=2* H*E olarak basitleştirilebilir.

(3) Farklı mod alanı birleştirme: doğrudan radyasyon etkilidir ve kablo çift ya da devre masasındaki ipucu ve döngüsü tarafından alınır. Eğer mümkün olduğunca iki kabla yaklaşırsanız. Bu bağlantı çok azaldı, bu yüzden iki kablo araştırmalarını azaltmak için birlikte bir araya dönüştürebilir.

(4) Çizgi bağlantı (karşılaştırma) istenmeyen bağlantı arasındaki paralel devre eşit yapabilir, sistemin performansını ciddi bir şekilde zarar verecek. Onun türü kapasitetli karşılaştırma ve görünümlü karşılaştırma olarak bölünebilir. Eskiden, çizgiler arasındaki parazit kapasitesi, şu anda injeksiyonun aracılığıyla birleştiği ses kaynağındaki ses kaynağına bağlı oluyor. Sonuncu, istenmeyen parazit transformatörünün ilk aşaması arasında sinyaller birleşmesi olarak düşünülebilir. İki dönüş yakınlığına, dönüş alanının büyüklüğüne ve yükünün etkilenmesine bağlı.

(5) Güç hattı bağlantısı: elektromagnetik araştırmalarının diğer ekipmanlara, AC veya DC elektrik hattının araştırıldığından sonra anlaşıldı.

PCB tasarımında karışık konuşmayı yok etmek için birçok yol var:

1. İki çeşit karşılaştırma konuşmasının ölçüsü yüklük impedansı arttırılmasıyla artıyor, bu yüzden karşılaştırma tarafından sebep olan müdahaleye hassas bir sinyal çizgi doğrudan sonlandırılmalı.

2, sinyal çizgileri arasındaki mesafeyi arttırmak mümkün olduğunca, kapasitetli karşılaştırma konuşmasını etkili olarak azaltır. Yer yönetimi, sürükleme aracılığı (yanlış sinyal çizgileri ve yer çizgileri gibi, özellikle sinyal çizgileri ve yer aracılığı arasındaki atlama durumunda) ve ön etkinliğini azaltır.

3. Yetenekli kısıtlık konuşması da her çeyrek dalga uzunluğuna bağlanılması gereken yakın sinyal çizgileri arasındaki yeryüzü kablosu eklerek etkili olarak azaltılabilir.

4. Akıllı karışık konuşması için dönüş alanı küçültülemeli ve izin verirse dönüş yok edilmeli.

5. Sinyal paylaşım dönüsünden kaçın.

6, sinyal bütünlüğüne dikkat et: tasarımcı sinyal bütünlüğünü çözmek için sonun bağlantısını fark etmeli. Bu yaklaşımı kullanan tasarımcılar, sinyal büyüklüğünün iyi performansını elde etmek için korumalı bakır yağmurunun mikrostrip uzunluğuna odaklanabilir. İletişim yapısında yoğun bağlantıları olan sistemler için tasarımcı bir PCB terminal olarak kullanabilir.

4., Elektromagnetik araştırma

Hızlığın arttığı sürece, EMI daha ciddi ve birçok yönünde (bağlantılar arasında elektromagnet etkilenmesi gibi) sunuyor. Yüksek hızlı aygıtlar bu konuda özellikle hassas ve yüksek hızlı sıkıcı sinyaller alır ve düşük hızlı aygıtlar böyle sıkıcı sinyalleri görmezden gelecek.

PCB tasarımında elektromagnetik interferini yok etmek için birçok yol var:

1. Küçük dönüşü: Her dönüşü antene eşittir, bu yüzden dönüşün sayısını, dönüşün alanını ve dönüşün antene etkisini azaltmalıyız. Sinyalin her iki noktada sadece bir dönüş yolu olduğunu kontrol edin, sanatlı dönüşünden kaçın ve mümkün olduğunda güç katını kullanın.

2, filtreleme: elektrik çizgisinde ve sinyal çizgisinde EMI'yi azaltmak için filtreleme alabilir, üç yöntem var: kapasitörü ayırmak, EMI filtresi, manyetik komponentler.

3, korumak. Sorunun uzunluğunun sonuçlarına göre, artık bir sürü tartışma koruması maddeleri, artık özel bir tanışma değil.

4, yüksek frekans aygıtlarının hızını azaltmaya çalışın.

5, PCB tahtasının dielektrik konstantünü arttırabilir, tahta yakın yayılma hatlarının dışarı ışıklandırmasını engelleyebilir. PCB tahtasının kalıntısını arttırın, mikrostrip çizginin kalıntısını azaltın, elektromagnet çizginin parçalanmasını engelleyebilir, radiasyonu da engelleyebilir.