Microwave Teknolojisi - Yüksek frekans PCB tasarımında araştırma

Yüksek frekans PCB tasarımında mühendislere güç sesi, yayılma hattı araştırması, bağlantı, elektromagnet araştırması (EMI) dört tarafında etkilenmesi gerekiyor.

1. Güç sağlama sesi

Yüksek frekans devrelerinde güç teslimatının sesi yüksek frekans sinyaline önemli bir etkisi var. Bu yüzden ilk ihtiyaç güç tasarımın düşük sesi olması. Burada temiz toprak ve temiz güç eşit önemlidir. Neden? Güç özellikleri 1. Şekil olarak gösterilir. Kesinlikle güç sağlamı belli bir impedans var ve impedans güç sağlamı boyunca dağıtılır, bu yüzden sesi de güç sağlamı üzerinde dağıtılacak. Sonra güç tasarımının mümkün olduğunca azaltılması gerekiyor. Bu yüzden özel bir güç katı ve bir temas katı olmak en iyisi. Yüksek frekans devre tasarımında, güç tasarımı katları şeklinde tasarlanmıştır. Çoğu durumda otobüs formundan daha iyidir. Böylece devre her zaman en azından impedance ile yolu takip edebilir. Ayrıca güç tahtası, PCB'deki tüm üretilmiş ve alınmış sinyaller için de sinyal döngüsü sağlayar. Bu sinyal döngüsünü azaltır ve sesi azaltır. Bu sık sık sık frekans devre tasarımcıları tarafından gözden geçirilir.

PCB tasarımında güç sesini yok etmek için birçok yol var:

1.1. Tahta deliklerden haber verin: deliklerden, güç katındaki açıkları etkilemek için deliklerin geçmesini sağlamak için gerekli olur. Elektrik katmanın açılması çok büyük ise sinyal devresi etkilenecek, sinyal geçmeye zorlanacak, devre bölgesi arttırılacak ve sesi arttırılacak. Aynı zamanda, eğer bazı sinyal çizgileri açılıp bu dönüşü paylaşırsa, ortak impedans karışık konuşmaya sebep olur.

1.2 Bağlantı hatlarının yeterince yeryüzü kabloları ihtiyacı var: her sinyal kendi eşsiz sinyal dönüsüne ihtiyacı var ve sinyal ve dönüsün dönüsünün alanı mümkün olduğunca küçük, yani sinyal ve dönüsü paralel olmalı.

1. 3. Analog ve dijital güç temsili güç temsili ayrılmalı: Yüksek frekans aygıtları genellikle dijital gürültüye çok hassas, bu yüzden güç temsili girişinde ayrılıp bağlanmalıdır. Eğer sinyal analog ve dijital parçaları genişletirse, dönüş alanını azaltmak için sinyal kesmesine bir dönüş koyabilir. Sinyal dönüşünde kullanılan numaralar arasında uzanıyor.

1.4 Ayrılan güç teslimatı katlarının üstünlüğünden kaçın. Yoksa devre sesi parazit kapasitesi ile kolayca birleştirilebilir.

1.5. PLL gibi hassas elementler izolat.

1. 6. Elektrik kablosunu yerleştirin: Sinyal devresini azaltmak için güç kablosunu sinyal çizginin yanına koyarak sesi azaltın.

yüksek frekans PCB tasarımı

2. Transmission çizgileri

PCB'de sadece iki tür iletişim hattı var: strip hattı ve mikro dalga hattı. İletişim çizgisinin en büyük problemi yansıtmaktır. Refleksyon birçok sorun olabilir. Örneğin, yük sinyali orijinal sinyal ve echo sinyalinin üstünlüğü olacak. Bu sinyal analizinin zorluklarını arttırır. Refleksiyonlar geri dönüş kaybına sebep olur. Bu bağımlılık gürültü müdahalesi kadar şiddetli.

2.1 Sinyali kaynağa geri döndürmek sistem gürültüsünü arttırır, alıcının sesini sinyalden ayırmasını daha zorlaştırır.

2.2 Aslında, her taraflı sinyal sinyal kalitesini azaltır ve giriş sinyalinin şeklini değiştirir. Genelde, ana çözüm, impedance eşleşmesi (örneğin, bağlantı impedance sistemi çok iyi uygulamalı), ama bazen impedance hesaplaması daha zordur, bazı transmis hattı impedance hesaplama yazılımına referans edebilirsiniz.

PCB tasarımında yayılma hattı arayüzünü yok etmek için yöntemler böyle:

2.2.1 İletişim hatlarının sona ermesinden kaçın. Sağ köşelerden ve deliklerden oluşan sağ köşelerden ve deliklerden oluşan mümkün olduğunca kaçınmalıdır. Yöntemler şöyledir: çizginin düz köşelerinden kaçın ve mümkün olduğunca 45 derece ya da limanda yürün, hatta büyük kollarda bile; Mümkün olduğunca az delik kullanın, çünkü her delik, Fig. 5'de gösterdiği gibi impedance sonrası olduğu için; Dışarıdaki sinyal iç kattan geçmekten kaçınır ve tersine.

2.2.2 Takım hatlarını kullanma. Çünkü her post a hattı bir ses kaynağıdır. Eğer kilo çizgi kısa olursa, iletişim çizginin sonunda bağlanabilir. Eğer yüksek çizginin uzunluğu uzunluğunda, ana iletişim çizgisini kaynağı olarak alır, bu da büyük bir refleks oluşturacak ve problemi karmaşıklaştıracak. Onu kullanmak önerilmez.

3. PCB Çiftliği

3.1 Ortak impedans bağlantısı: Ortak bir bağlantı kanalı, yani araştırma kaynakları ve araştırma aygıtları, genelde bazı yöneticileri paylaşır (mesela devre elektrik temsili, otobüs, ortak yerleştirme, etc.).

Bu kanal üzerinde, serilerde Ic'in geri dönüşü, alıcıya etkileyen ortak bir mod voltasyonu oluşturur.

3.2 Ortak tarz modu birleşmesi radyasyon kaynağı döngülerin ve araştırılmış devre tarafından oluşturduğu ortak mod voltaj ve ortak referans yüzeylerine neden olur. Manyetik alan dominant bir rol oynarsa, seri alan devrelerinde oluşturduğu ortak modun voltajı Vcm=-(Delta B/Delta t)* alanı (Delta B=formüldeki manyetik induksi gücünün değişikliği). E ğer elektromagnyetik alanı bilinirse, induksiyonlu voltaj Vcm=(L*h*F*E)/48. Formül L(m)=150MHz'den az, bu sınırın ötesinde, maksimum etkili voltaj hesaplaması Vcm=2*h*E'ye basitleştirilebilir.

3.3 Farklı mod alanı birleştirme: ön çift ya da ipucu ve devre tabağındaki direk radyasyona bakıyor. İki kabla kadar yaklaşırsa. Bu bağlantı çok azaldı, bu yüzden araştırmaları azaltmak için iki kablo birleştirebilirsiniz.

3.4 Çizgi bağlama (karşılaştırma) sistemin performansını gerçekten etkileyecek paralel devre eşittiği her çizgi arasında istekli bir bağlantı olabilir. Onlar kapasitetli ve sensörlü karşılaştırma konusunda gizlenebilirler. Eskiden, çizgiler arasındaki parazit kapasitesi, sesin kaynağındaki gürültüsü ağır injeksiyonun üzerinden alın çizgisine bağlanmasına neden oluyor. Sonuncusu istenmeyen parazit dönüştürücünün ilk etapları arasında sinyal bağlantı olarak hayal edilebilir. Senzor kısıtlığının büyüklüğü, yolun bölgesi ve yükünün etkilenmesinin yakınlığına bağlı.

3.5 Güç hattı bağlantısı: AC veya DC elektromanyetik bağlantısı elektromanyetik araştırmalarına yönlendirilir, sonra elektrik hatları bu araştırmaları diğer cihazlara gönderir.

PCB tasarımında karışık konuşmayı yok etmek için birçok yol var:

3.5.1, iki karışık konuşmanın büyüklüğü yüklük impedansı arttırılmasıyla artıyor, bu yüzden karışık konuşma nedeniyle ilgilendirilen ilişkilere hassas sinyal çizgiler doğrudan söndürülmeli.

3.5.2. Sinyal çizgileri arasındaki mesafeyi arttırmak mümkün olduğunca, tolerans karşılaşmasını etkili olarak azaltır. Yer katı yönetimi, düzenleme (örneğin aktif sinyal çizgileri ve yer çizgileri arasında, özellikle de eyalet umutları ile sinyal çizgileri ve yerler arasında) ayrılma ve lider etkinliğini azaltma.

3.5.3 Yaklaşık sinyal çizgileri arasındaki toprak çizgisini yerleştirmek da dalga uzunluğunun her çeyreği stratum ile bağlanması gerektiğini de etkili olarak kesebilir.

3.5.4 Görünürlü karışık konuşması için, izin verirse annulus bölgesi küçük ve yok edilmeli.

3.5.5 Sinyal paylaşım döngülerinden kaçın.

3.5.6. Sinyal integriteti hakkında endişelenme: Tasarımcıların sinyal integritesini çözmek için süsleme sürecinde sona bağlanması gerekiyor. Bu yöntemin tasarımcıları korumak için mikrostrip boyunca bakır yağmuru konsantre edebilir. İyi sinyal bütünlük performansını elde etmek için. İletişim mimarında yoğun bağlantıları olan sistemler için tasarımcılar bir terminal olarak PCB kullanabilir.

4. Elektromagnetik araştırma

Hızlığın arttırılmasıyla, EMI birçok tarafında daha ciddi ve daha açık olacak (mesela, bağlantısında elektromagnet etkilenmesi). Yüksek hızlı aygıtlar bu konuda özellikle hassas, bu yüzden hızlı yanlış sinyaller alırlar ve düşük hızlı aygıtlar böyle yanlış sinyalleri görmezden gelecekler.

EMI'yi yok etmenin birçok yolu var. PCB tasarım:

4.1, Küçüldür: Her dönüş antene eşittir, bu yüzden dönüş sayısını, dönüş alanını ve dönüşün antene etkisini azaltmalıyız. Sinyalin her iki noktada sadece bir dönüş yolunu olduğundan emin olun, sanatlı dönüşünden kaçın ve güç katını mümkün olduğunca kadar kullanın.

4.2, Filtering: Filtering can be used to reduce EMI both power and signal lines. Üç yöntem var: kapasitet ayırma, EMI filtrü, manyetik elementi.

4. 3. Kalkanlık. Yazının uzunluğu ve bloklama tartışması konusunda birçok makale sayesinde detaylı olarak tanıtılmayacak.

4. 4. Yüksek frekans aygıtlarının hızını azaltın.

4.5. Diyelektrik konstantünü arttır PCB tahtası to prevent the high frequency parts such as transmission lines near the board from radiating outward. Kalıntısını arttırmak PCB plakalar ve mikrostrip çizgilerinin kalıntısını azaltmak, elektromagnet çizgilerinin ve radyasyonunun fazlasını engelleyebilir..

5. Toplantı:

İçeri high frequency PCB tasarımı, prensiplere uymalıyız:

5.1. Güç sağlamının ve toprakların birleşmesi ve stabiliyeti.

5. 2. Dikkatli düzenleme ve uygun sonlandırma düşüncelerini yok edebilir.

5. 3. Dikkatli düzenleme ve uygun sonlandırma tolerans ve sensörlük konuşmasını düşürebilir.

5. 4. Ses baskısı EMC ihtiyaçlarına uymak için gerekli.