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PCB科技 - 射頻電路PCB設計

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射頻電路PCB設計

2021-08-12
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Author:IPCB

射頻電路印刷電路板設計工藝元件佈局


射頻電路PCB接線注意事項

隨著通信技術的發展, 掌上型無線 射頻電路PCB 科技的應用越來越廣泛, 例如:無線尋呼機, 行动电话, 無線PDA, 等. 公司的績效名額 射頻電路PCB 直接影響整個產品的質量. 這些手持產品的最大特點之一是微型化, 小型化意味著組件的密度非常大, which makes 這個 mutual interference of components (including SMD, SMC公司, 裸晶片, 等.) very prominent.


電磁干擾信號處理不當可能導致整個電路系統無法正常工作。 囙此,如何防止和抑制電磁干擾,提高電磁相容性已成為射頻電路PCB設計中一個非常重要的課題。 相同的電路,不同的PCB設計結構,其性能指標會有很大的不同。 本文討論了在使用Protel99SE軟體設計手持產品射頻電路PCB時,如何最大限度地實現電路的性能指標,以滿足電磁相容性要求。


射頻電路PCB設計板材的選擇

印刷電路板的基板包括兩類:有機基板和無機基板。 基板最重要的特性是介電常數εr、損耗因數(或介電損耗)tanδ、熱膨脹係數CET和吸濕率。 其中,εr影響電路阻抗和訊號傳輸速率。 對於高頻電路,介電常數公差是需要考慮的最關鍵因素,應選擇介電常數公差較小的基板。


射頻 PCB設計 process

由於Protel99SE軟件的使用不同於Protel98和其他軟體,首先,我們將簡要討論使用Protel99SE軟件進行PCB設計的過程。


1、由於Protel99SE使用項目(project)資料庫模式管理,在Windows99下是隱式的,所以您應該首先創建一個資料庫檔案來管理設計的電路原理圖和PCB佈局。


2、原理圖的設計。 為了實現網絡連接,在進行原理設計時,所使用的組件必須存在於組件庫中,否則,所需組件應在SCHLIB中製作並存儲在庫檔案中。 然後,只需從組件庫中調用所需的組件,並根據設計的電路圖連接它們。


3.、完成原理圖設計後,可以形成一個網表,用於PCB設計。


4.、PCB設計。


a、PCB形狀和尺寸的確定。 PCB的形狀和尺寸是根據設計的PCB在產品中的位置、空間大小、形狀以及與其他部件的配合情况來確定的。 使用PLACETRACK命令在MECHANICALLAYER層上繪製PCB的外觀。


b、根據SMT的要求,在PCB上做定位孔、觀察孔、參考點等。


c、組件的生產。 如果需要使用組件庫中不存在的某些特殊組件,則需要在佈局之前製作組件。 在Protel99SE中製作組件的過程相對簡單。 在“設計”選單中選擇“MAKELIBRARY”命令進入組件生產視窗,然後在“工具”選單中選擇“NEWCOMPONENT”命令來設計組件。 此時,只需根據實際構件的形狀和尺寸,在頂層用PLACEPAD等命令在某個位置繪製相應的焊盤,並將其編輯為所需的焊盤(包括焊盤形狀、尺寸、內徑尺寸和角度,此外,還應標記焊盤對應的引脚名稱), 然後使用PLACETRACK命令在TOPOVERLAYER圖層中繪製構件的最大形狀,並獲取構件名稱並將其保存在構件庫中。


d、組件製作完成後,進行佈局和佈線。 下麵將詳細討論這兩部分。


e、上述過程完成後,必須進行檢查。 一方面,它包括對電路原理的檢查。 另一方面,有必要檢查彼此之間的匹配和裝配問題。 可以通過網絡手動或自動檢查電路原理(原理圖形成的網絡可以與PCB形成的網絡進行比較)。


f、檢查正確後,存檔並輸出檔案。 在Protel99SE中,必須使用“FILE”選項中的“EXPORT”命令將檔存儲在指定的路徑和檔案中(“IMPORT”命令將檔案傳輸到Protel99SE)。 注意:在“SAVECOPYAS…”之後 如果執行Protel99SE中“FILE”選項中的命令,則選定的檔名在Windows 98中不可見,囙此無法在資料總管中看到該檔案。 這與“另存為…”不完全相同 在Protel98中的功能。

iPCB

射頻PCB組件佈局

由於SMT一般採用紅外爐熱流焊來實現元件的焊接,元件的佈局會影響焊點的質量,進而影響產品的成品率。 對於射頻電路PCB的設計,電磁相容性要求每個電路模塊盡可能不產生電磁輻射,並具有一定的抗電磁干擾能力。 囙此,元件的佈局也直接影響電路本身的干擾和抗干擾能力。, 這也直接關係到所設計電路的效能。


囙此,除了普通PCB設計的佈局外,射頻電路的PCB設計還必須考慮如何减少射頻電路各部分之間的相互干擾,如何减少電路本身對其他電路以及電路本身的干擾。 抗干擾能力。 根據經驗,射頻電路的效果不僅取決於射頻電路板本身的性能指標,而且在很大程度上取決於與CPU處理板的互動。 囙此,在設計PCB時,合理的佈局尤為重要。


佈局的一般原則:元件應盡可能排列在同一方向,通過選擇PCB進入焊接系統的方向可以减少或避免不良焊接; 根據經驗,組件之間必須至少有0.5mm的間距,以滿足組件的焊接要求。如果PCB板的空間允許,組件的間距應盡可能寬。 對於雙面板,一側應為SMD和SMC組件,另一側應為分立組件。


應注意佈局:

*首先確定介面組件與PCB板上其他PCB板或系統的位置。 必須注意介面組件之間的協調問題(例如組件的方向等)。


*由於手持產品的體積非常小,組件的排列非常緊湊,囙此對於較大的組件,必須優先考慮相應的位置,並考慮相互合作。


*仔細分析電路結構,將電路分塊(如高頻放大電路、混頻電路、解調電路等),儘量將强弱電信號分開,將數位信號電路與類比信號電路分開, 完成相同功能的電路應儘量佈置在一定範圍內,以减少訊號回路面積; 電路各部分的濾波網絡必須就近連接,這樣不僅可以减少輻射,還可以降低干擾概率。 根據電路的抗干擾能力。


*根據所用單元電路的不同電磁相容性靈敏度,對其進行分組。 對於電路中易受干擾的元件,在佈局過程中應儘量避免干擾源(如來自資料處理板上CPU的干擾等)。


射頻電路PCB設計 wiring

元件佈置基本完成後,即可開始接線。 佈線的基本原則是:在裝配密度允許後,儘量採用低密度佈線設計,訊號佈線儘量厚實,有利於阻抗匹配。


對於射頻電路,訊號線的方向、寬度和線間距的設計不合理,可能導致訊號傳輸線之間的交叉干擾; 此外,系統電源本身也存在雜訊干擾,囙此在設計射頻電路PCB時必須綜合考慮,合理佈線。


接線時, 所有痕迹應遠離 PCB板 ((約2mm)), 以避免在 PCB板 是製造的. 電源線應盡可能寬,以减少回路電阻. 同時, 使電源線和地線的方向與資料傳輸方向一致,提高抗干擾能力; 訊號線應盡可能短, 並儘量減少過多的孔數; 部件之間的接線越短, 更好的, 為了减少分佈參數和相互的電磁干擾; 對於不相容的訊號線,應相互遠離, 儘量避免並聯, 兩側的訊號線應相互垂直; 接線時, 需要轉角的地址側應呈135°角,以避免直角轉彎.


接線時,直接連接到pad的線路不應太寬,線路應盡可能遠離未連接的元件,以避免短路; 過孔不應畫在部件上,應盡可能遠離未連接的部件,以避免虛焊、連續焊、短路等生產現象。


在射頻電路的PCB設計中,電源線和地線的正確佈線尤為重要。 合理的設計是克服電磁干擾的最重要手段。 PCB上有相當多的干擾源是由電源和地線產生的,其中地線引起的雜訊干擾最大。


地線容易形成電磁干擾的主要原因是地線的阻抗。 當電流流過地線時,地線上會產生電壓,從而產生接地回路電流並形成地線的回路干擾。 當多個電路共用一段接地時,將形成共同的阻抗耦合,從而產生所謂的接地雜訊。 囙此,在連接射頻電路PCB的地線時,應執行以下操作:


*首先,將電路劃分為塊。 射頻電路基本上可以分為高頻放大、混頻、解調、本振等部分。 每個電路模塊都有一個公共電位參考點,即每個模塊電路的相應地線。, 使訊號可以在不同的電路模塊之間傳輸。 然後,在射頻電路PCB連接到地線的地方進行總結,即在主地線中進行總結。 由於只有一個參考點,囙此不存在共阻抗耦合,囙此不存在相互干擾問題。


*數位區和類比區應盡可能地與地分離,數位地應與類比地分離,最後連接到電源地。


*電路各部分的接地線也應注意單點接地的原則,儘量減少訊號回路的面積,並盡可能靠近相應濾波電路的地址。


*在空間允許的情况下,最好用地線隔離每個模塊,以防止彼此之間的訊號耦合效應。


關鍵在於 射頻電路PCB設計 is how to reduce the radiation capacity and how to improve the anti-interference ability. 合理的佈局和佈線是設計 射頻電路PCB. 本文介紹的方法有利於提高系統的可靠性 PCB設計 射頻電路的, 解决電磁干擾問題, 達到電磁相容的目的.