PCB Teknik - RF devre masası bölüm tasarımı

RF düzenini tasarladığında ilk olarak uygulanmalı birkaç genel prensip var:

Yüksek güçlü RF amplifikatörü (HPA) ve gürültü amplifikatörü (LNA) mümkün olduğunca ayrı edin. Basit olarak, yüksek güçlü RF aktarıcı devrelerini düşük güçlü RF alıcı devrelerinden uzak tutun. PCB'de bir sürü fiziksel yer varsa bunu kolayca yapabilirsiniz, ama genellikle birçok komponent var ve PCB alanı küçük, bu yüzden genellikle imkansız. Onları PCB tahtasının 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.

PCB'nin yüksek güç alanında en azından bir toprak parçası olduğundan emin olun, en iyi şekilde vial olmadan. Tabii ki, ne kadar polis, ne kadar iyi. Sonra, bu tasarım prensipini nasıl kıracağımızı ve bunun sebebi olabileceği sorunlardan nasıl kaçıracağımızı tartışacağız.

Çip ve güç tasarrufunun ayrılması da çok önemlidir, ve bu principi uygulamak için birçok yol daha sonra tartışılacak.

Bölüm nasıl?

Tasarım bölümleri fiziksel bölümlere ve elektrik bölümlere bölünebilir. Fiziksel bölüm genellikle komponent düzenleme, yönlendirme ve korumak gibi sorunlar içeriyor; Elektrik bölümü güç dağıtımı, RF düzenleme, hassas devreler ve sinyaller ve yerleştirme için bölümlere devam edebilir.

İlk olarak fiziksel bölüm sorunu tartışıyoruz. İyi bir RF tasarımı elde etmenin anahtarı komponent tasarımı. En etkili teknik, ilk defa RF yolundaki komponentleri düzeltmek ve RF yolunun uzunluğunu azaltmak için yönlendirmelerini ayarlamak, girişini çıkıştan uzak tutmak ve olabildiğince yüksek güç devrelerin ve düşük güç devrelerin toprak ayrılması.

En etkileşimli devre tahtası sıkıştırma yöntemi, yüzey katının altındaki ikinci katta ana toprak uçağını ayarlamak ve yüzeydeki RF hatlarını mümkün olduğunca kadar yollamak. 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 telefonu PCB tahtasının çoğunu alır.

Yasadışı şekillenmiş metal kalkanlarını üretirken yüksek değerliğini garanti etmek zor. Dörtgenlik ya da kare metal kalkanları komponentlerin dizimine bazı sınırlar koyuyor; metal kalkanları komponent yerine ve hata yerine desteklemez; Çünkü metal kalkanları yerde kaldırılmalı. Doğru bir mesafe komponentlerden saklanmalıdır. Bu yüzden değerli PCB tahta alanı alır.

Kalkan kapağının tamamını mümkün olduğunca emin etmek çok önemli. Metal kaldırma kapağına giren dijital sinyal çizgileri mümkün olduğunca iç katına yollanmalı. Dönme katının altındaki PCB katının toprak katının en iyisi. RF sinyal çizgileri metal kalkanın altındaki küçük boşluğundan ve yerdeki fırlatma katının altındaki boşluğundan çıkabilir. Ama boşluğun etrafında olabildiğince farklı katlardaki toprak birden birden birbirine birbirine bağlanabilir.

Yukarıdaki problemlere rağmen, metal kalkanları çok etkili ve sık sık sık kritik devreleri izole etmek için tek çözüm.

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.

Bu çözümleme komponentlerin fiziksel yer genellikle de kritik. Bu önemli komponentlerin düzenleme prensipi: C4 mümkün olduğunca ve yerleştirildiği kadar yakın olmalı, C3 C4'e en yakın olmalı, C2'e en yakın olmalı, IC pin ve C4'nin bağlantı izleri mümkün olduğunca kısa olmalı. Bu komponentlerin (özellikle C4) toprak terminalleri genellikle bir sonraki toprak katından çip topraklarına bağlı olmalı. Komponentlerin toprak katına bağlanması mümkün olduğunca PCB'deki komponent patlamalarına yakın olmalı. Bağlantı kabloların incelenmesini azaltmak üzere patlar üzerinde vurulmuş kör delikleri kullanmak en iyisi. İnduktans C1'e yakın olmalı.

Elektrik bölgesinin prensipi yaklaşık fiziksel bölgesiyle aynı, ama aynı zamanda diğer faktörler de vardır. 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.

Eğer RF sinyal hattı filtrün giriş sonundan çıkış sonuna geri dönmek zorunda olsa, bu filtrün bandpass özelliklerini ciddiye zarar verebilir. İçeri ve çıkış arasında iyi bir izolasyon elde etmek için ilk olarak filtr etrafında bir yer yerleştirilmeli, sonra filtr'ın a şağı katı alanına yerleştirilmeli ve filtr çevresindeki ana yerle bağlanılmalı. Ayrıca filtr çizgilerinden mümkün olduğunca uzak geçmesi gereken sinyal çizgilerini de tutmak iyi bir yoldur. Ayrıca, bütün tahtadaki farklı yerlerin yerleştirilmesine dikkatli olun. Yoksa bilmediğiniz bir bağlantı kanalı tanıyabilirsiniz.

Buferi izolasyon etkisini geliştirmek için kullanılabilir, çünkü aynı sinyali iki parçaya bölüştürebilir ve farklı devreleri sürmek için kullanılabilir, özellikle yerel oscillatöre çoklu karıştırıcı sürmek için bir bufere ihtiyacı olabilir. Karıştırıcı RF frekansında ortak moda izolasyon durumuna ulaştığında, doğru çalışmayacak. Buffer, impedans değişikliklerini farklı frekanslarda ayrılabilir, böylece devreler birbirine karşı karıştırmayacak.

Bufferler tasarlama için çok yardımcı. Yüksek enerji çıkış izleri çok kısa olması gereken devre takip edebilirler. Çünkü buferin girdi sinyal seviyesi relatively düşük, tahtada diğerlerine karışmak kolay değil. Dört müdahale ediyor.

Resonant devre (transmitör için biri ve alıcı için diğeri) VCO ile bağlantılı, ama aynı zamanda kendi özellikleri de var. Basit olarak, rezonant devreler kapasitet diodları ile paralel rezonant devriyidir. Bu da VCO operasyon frekansiyonu, modul sesi veya verileri RF sinyaline ayarlamaya yardım ediyor.

AGC devrelerini tasarlamak iyi analog devre tasarlama tekniklerine uymalıdır. Bu ikisi de RF, IF, ya da yüksek hızlı dijital sinyal izlerinden uzak olmalı. Aynı şekilde iyi yerleştirme de önemlidir, ve çipinin güç sağlamı iyi bir şekilde ayrılmalı. Eğer girdi ya da çıkış sonunda uzun bir kablo çalışmak gerekirse, çıkış sonunda gitmek en iyisi. Genelde çıkış sonunun engellemesi çok daha düşük ve gürültü etkilemesi kolay değil. Genelde sinyal seviyesi daha yüksek, sesi diğer devrelere tanıtmak daha kolay.

Bütün PCB tasarımlarında, dijital devreleri analog devrelerden mümkün olduğunca uzakta tutmak, ve RFPCB tasarımına da uygulamaktır. Korumak ve ayrı sinyal çizgileri için kullanılan ortak analog toprak genelde aynı şekilde önemlidir. Sorun şu ki, öngörüm ve dikkatli planlamadan her zaman bu bölgede yapabileceğiniz çok az şey var. Bu yüzden tasarım ilk etamlarında dikkatli planlama, iyi düşündüğüm komponent düzeni ve temel düzenleme değerlendirmesi çok önemlidir. Zayıf tarafından sebep olan değişiklikler tasarlama tamamlanacak ve yeniden inşa edilecek bir tasarıma yolu a çabilir. Bu ciddi sonuçlar, ihtiyacınız tarafından, herhangi bir durumda, kişisel kariyerinizin geliştirmesi için iyi bir şey değil.