Thiết kế điện tử - Hướng dẫn thiết kế bảng mạch RF PCB, phải xem!

Trong những năm gần đây, nhu cầu về mạch tần số vô tuyến cũng tăng lên do sự phát triển nhanh chóng của các thiết bị Bluetooth, thiết bị đeo, thiết bị LAN không dây và thị trường thiết bị di động. Đặc biệt trong những năm tới, thị trường cho các mạch tần số vô tuyến sẽ ngày càng lớn hơn và đang phát triển nhanh chóng. Tuy nhiên, thiết kế của mạch RF, giống như nhiễu điện từ, là vấn đề khó khăn nhất đối với các kỹ sư. Nếu bạn muốn thiết kế thành công một mạch RF tốt, bạn phải lên kế hoạch cẩn thận từng bước và chi tiết trong toàn bộ quá trình thiết kế để tiến lên một cách vững chắc.

Có rất nhiều sự khác biệt về lý thuyết giữa thiết kế RF PCB và thiết kế PCB thông thường. Đầu tiên, có sự không chắc chắn về mạch RF, nhưng điều đó không ngăn cản chúng tôi thiết kế một mạch RF tốt. Trên thực tế, vẫn còn nhiều quy tắc và kỹ thuật có thể được sử dụng trong thiết kế mạch RF. Nhưng trong thực tế, các quy tắc và kỹ thuật này có thể không có sẵn do một số hạn chế nhất định, vì vậy làm thế nào để đối phó với vấn đề này đã trở thành một câu hỏi quan trọng trong quá trình thiết kế RF.

Trong sự phát triển của các sản phẩm không dây, hệ thống dây mạch RF là một yếu tố rất quan trọng. Nó có thể hoàn hảo về mặt thiết kế nguyên tắc, nhưng trong thực tế, sẽ luôn có những vấn đề hạn chế hiệu suất của một mạch như vậy. Trong thử nghiệm thực tế, không thể đạt được trạng thái lý tưởng, và nhiều vấn đề trong số này là lý do tại sao quá trình cáp không đầy đủ. Bây giờ chúng ta sẽ cắt vào vấn đề cáp và giải thích một số mẹo cần chú ý trong thiết kế PCB RF.

Trước tiên, trước khi đi dây, chúng ta phải xác định cấu trúc của bảng PCB, giống như trước khi xây dựng một ngôi nhà, chúng ta phải lên kế hoạch cho số tầng của ngôi nhà. Cấu trúc của tấm pin có liên quan đến sự phức tạp của thiết kế PCB, khả năng tương thích điện từ và nhiều yếu tố khác. Trong thiết kế sản xuất thực tế, sẽ không có bảng một lớp, vì vậy hãy lấy bảng nhiều lớp làm ví dụ.

Ví dụ, đối với các tấm bốn lớp, lớp thứ hai thường được sử dụng trong thiết kế như một mặt phẳng nối đất hoàn chỉnh, với các tín hiệu quan trọng được phân phối ở tầng trên cùng. Bằng cách này, trở kháng có thể được kiểm soát tốt. Trong thiết kế của bảng sáu lớp trở lên, tất cả đều giống như thiết kế của bảng bốn lớp. Tất cả chúng đều yêu cầu một mặt phẳng nối đất hoàn chỉnh và sau đó được định tuyến bằng cách sử dụng tầng trên cùng.

Kiểm soát trở kháng

Điều cần lưu ý trong quá trình cáp là trở kháng kiểm soát. Ví dụ, khi đi dây, bạn nên cố gắng kiểm soát các đặc tính của dây ở mức 50 μC, với điện trở liên quan đến chiều rộng của dây. Trở kháng đặc trưng ở 50μΩ nên được tính bằng công thức khi thực hiện thiết kế và mô phỏng nguyên tắc. Trên và dưới, những gì phù hợp với yêu cầu có thể được thiết kế như quỹ đạo tần số vô tuyến.

Vị trí lắp ráp

Trong thiết kế PCB, chúng ta thường tuân theo quy tắc đi bộ càng ngắn càng tốt, nghĩa là các thành phần thường gần nguồn điện, sau đó các thành phần tương ứng được sắp xếp chặt chẽ. Điều này không chỉ đảm bảo vẻ đẹp và sự rõ ràng của bảng mạch PCB, mà còn rút ngắn chiều dài của dây. Chúng ta cũng nên tuân theo quy tắc thiết kế này khi thiết kế mạch RF.

Định tuyến RF

Khi nối dây, chiều dài phải càng ngắn càng tốt, ngoại trừ chiều dài được mô tả ở trên. Một sự khác biệt khác so với thiết kế PCB thông thường là hệ thống định tuyến mạch RF phải có hình cung để đạt được các góc thay vì góc 45 °/135 ° thông thường. Bởi vì đường tín hiệu RF không thể có bất kỳ điểm uốn nào. Nếu đường tín hiệu RF có sự giao nhau không thể tránh khỏi trong quá trình thực tế, thì cần phải sử dụng lỗ thông qua để hướng dẫn một phần tín hiệu để truyền. Phần tín hiệu này, cho dù ở tầng dưới cùng hay tầng giữa, phải yêu cầu định tuyến video A mặt phẳng tham chiếu. Nhưng điều quan trọng cần lưu ý là mặt đất phải liên tục.