Thông tin PCB - Cách lắp các mạch RF và điện tử trên bảng PCB

Chúng có thể được hợp nhất Bảng PCB và được sử dụng trong âm thanh điện tử không dây, Hệ thống truyền thông video kỹ thuật số, Hệ thống điều khiển từ xa không dây, Hệ thống nhận dữ liệu không dây, mạng không dây và hệ thống an ninh không dây và nhiều lĩnh vực khác.Thiết bị tần số tần số đơn vị rất dễ dàng., và một kết nối liên kết không dây hoàn toàn có thể được hình thành bằng cách.

L. Potential conflicts between digital circuits and analog circuits
If the analog circuit (RF) and the digital circuit (microcontroller) work separately, có thể hoạt động tốt, nhưng một khi chúng được đặt lên cùng một tấm ván và chạy từ cùng nguồn điện, to àn bộ hệ thống có thể không ổn định . This is mainly because the digital signal frequently swings between the ground and the positive power supply (Comment V in size), và thời gian rất ngắn, thường ở cấp n. Do độ lớn hơn và thời gian chuyển đổi nhỏ hơn, những tín hiệu kỹ thuật số này chứa một số lượng lớn các thành phần tần số cao độc lập với tần số chuyển đổi. Trong phần tương tự, Tín hiệu được truyền từ dây cấu trúc ăng-ten đến bộ phận nhận của thiết bị không dây thông thường ít hơn cả l-Name06;. So the difference between the digital signal and the RF signal will be 10-6 (120 dB). Rõ, nếu tín hiệu kỹ thuật số không cách xa tín hiệu tần số radio, tín hiệu tần số yếu có thể bị hư hại., để thiết bị không dây hoạt động trở nên xấu đi, hoặc thậm chí không thể làm việc.

2. Common problems with RF circuits and digital circuits on the same PCB
Insufficient isolation of sensitive and noisy signal lines is a common problem. Như đã đề cập, Tín hiệu kỹ thuật số có nhiều thay đổi và có nhiều âm thanh tần số cao.. Nếu hệ thống chuyển tín hiệu điện tử trên máy tính PCB hay kề cận tín hiệu, Lời khuyên cao tần sẽ đi qua. Sensitive nodes of RF devices are usually the phase-locked loop (PLL) loop filter circuit, external voltage-controlled oscillator (VCO) inductance, kết nối giữa tín hiệu và ăng-ten, và những bộ phận này phải được điều khiển cẩn thận.

(1) Power supply noise
Since the input/Tín hiệu xuất có thay đổi nhiều vôn, digital circuits are generally acceptable for power supply noise (less than 50 mV). Vòng lặp, Mặt khác thì, rất nhạy cảm với tiếng ồn cung cấp điện, đặc biệt là điện biến dạng và các âm thanh tần cao. Do đó, the routing of power lines on PCB containing RF (or other analog) circuits must be done more carefully than on ordinary digital boards, nên tránh lộ trình tự động. It should also be noted that a microcontroller (or other digital circuit) will suddenly draw most of the current for a short period of time during each internal clock cycle, bởi vì hệ thống điện tử hiện đại được thiết kế theo một tiến trình CMOS. Do đó, đảm bảo một con tàu điện đang chạy với tần số đồng hồ bên trong của 1 MHz, it will draw (pulse) current from the power supply at this frequency, mà chắc chắn sẽ gây ra vấn đề điện áp trên đường dây cung cấp nếu không chấp nhận được tách ra nguồn cung đúng.. Nếu các vấn đề của điện thế này đạt tới các chốt năng lượng của bộ phận RF của vòng đua., nó có thể gây ra thất bại trong công việc, nên phải đảm bảo các đường dây điện tử bị tách ra khỏi vùng mạch điện số..

(2) Unreasonable ground wire
RF circuit boards should always have a ground plane connected to the negative side of the power supply, có thể gây ra một vài hành vi kỳ lạ nếu không xử lý đúng cách.. Điều này có thể khó hiểu đối với một thiết kế mạch điện tử vì hầu hết các mạch điện số vẫn hoạt động tốt dù không có mặt đất.. Trong ban tần số RF, Thậm chí một sợi dây rất ngắn có thể làm như là tự nhiên.. Tính toán, Độ sâu dẫn dẫn đầu cho từng mm là khoảng 1 gH, và sự tự nhiên của một đường hàng chục mm PCB ở 434 M4 là khoảng 27 206999;. Không có máy bay mặt đất, hầu hết các đường đất sẽ dài và mạch sẽ không thể đảm bảo các đặc tính thiết kế..

(3) Radiation from the antenna to other analog parts
In circuits containing RF and other parts, cái này thường bị bỏ qua. Bên cạnh phần RF, Trên bảng thường có nhiều mạch điện tử khác. Ví dụ như, many microcontrollers have built-in analog-to-digital converters (ADCs) for measuring analog inputs as well as battery voltage or other parameters. If the RF transmitter's antenna is located near (or on) this PCB, Tín hiệu cao tần suất phát có thể đạt tới dữ liệu tương tự của ADC. Đừng quên rằng các đường mạch có thể gửi hay nhận t ín hiệu RF như là ăng-ten.. Nếu nhập ADC không được xử lý cẩn thận, Tín hiệu RF có thể tự hào trong màng ESD của ADC., làm cho ADC trôi đi.

3. Solution A with RF circuit and digital circuit on the same PCB
Some general design and routing strategies in most RF applications are given below. Tuy, Điều quan trọng hơn là theo hướng dẫn đường cho thiết bị RF trong các ứng dụng trên thế giới thực..

(1) A reliable ground plane
When designing a PCB with RF components, một máy bay mặt đất đáng tin cậy phải luôn được dùng. Mục đích của nó là thiết lập một điểm tiềm năng 0.V có hiệu quả trong mạch điện, Dễ dàng tách rời mọi thiết bị. Pin dự trữ 0 V được nối trực tiếp với máy bay mặt đất này.. Do trở ngại thấp của máy bay mặt đất, sẽ không có sự kết nối tín hiệu giữa hai nút đã tách ra.. Việc này rất quan trọng vì các khuếch đại của nhiều tín hiệu trên bảng có thể khác nhau theo 120dB. Trên giá nền, mọi lộ trình tín hiệu đều ở cùng mặt của bề mặt lắp ráp thành phần., và máy bay mặt đất ở phía đối diện. The ideal ground plane should cover the entire PCB (except under the antenna PCB). Nếu dùng nhiều hơn hai lớp PCB, the ground layer should be placed on the layer adjacent to the signal layer (such as the next layer on the component side). Cách tiếp cận tốt khác là lấp đầy các phần trống của các lớp chuyển tín hiệu bằng máy bay mặt đất, mà phải kết nối với máy bay mặt đất chính qua nhiều cầu. Cần lưu ý là vì sự tồn tại của điểm đất sẽ làm thay đổi tính chất tự nhiên bên cạnh nó., Chọn giá trị tự nhiên và sự sắp đặt của tính tự nhiên phải được cân nhắc cẩn thận..

(2) Shorten the connection distance to the ground layer
All connections to ground planes must be kept as short as possible, and ground vias should be placed at (or very close to) the component pads. Không bao giờ cho phép hai tín hiệu mặt đất chia sẻ mặt đất qua, bởi vì nó có thể gây nên trò chuyện chéo giữa hai cái đệm do cản kết nối thông qua.

(3) RF decoupling
Decoupling capacitors should be placed as close to the pins as possible, và tách ra tụ điện nên được dùng ở mọi chốt cần tách ra.. Dùng tụ điện gốm chất lượng cao, theo kiểu phụ cấp thì là "NPO", "X7R" cũng sẽ hoạt động tốt trong hầu hết các ứng dụng. Vị trí tụ điện lý tưởng phải được chọn để lượng sóng của nó bằng tần số tín hiệu.. Ví dụ như, ở 434 MHz, một tụ điện SMD lắp 100 pF sẽ hoạt động tốt.. Ở tần số này, Khả năng phản ứng tụ điện khoảng 4;20699;, và phản ứng tự nhiên của đường qua nằm trong cùng phạm vi.. Các tụ điện và kinh cầu theo chuỗi dạng một bộ lọc lượng tử cho tần số tín hiệu, đồng bộ cắt ngang. Ở 868 MHz, Một tụ điện 33 pF là một lựa chọn lý tưởng.. Ngoài tụ điện giá trị nhỏ cho việc tách cắt RF, một tụ điện giá trị lớn cũng nên được đặt trên dòng điện để tách ra tần số thấp. Chọn một 2.2 206; 188;i gốm hay 10\ 206; 1885F tiền điện ngân hà.

(4) Star wiring of power supply
Star wiring is a well-known trick in analog circuit design. Star Wiring - Mỗi mô- mỗi mô- đun trên bảng có một dòng điện riêng từ một điểm cung cấp năng lượng chung. Trong trường hợp này, Hệ thống định tuyến sao có nghĩa là các bộ phận điện tử và bộ phận RF của đường dây nguồn điện riêng nên được tách ra gần các bộ phận xung điện ngầm.. This is a spacer from a number
Partial and efficient approach to power supply noise from the RF part. Nếu mô- đun có tiếng ồn trầm trọng được đặt trên cùng một bảng mạch., an inductor (magnetic bead) or a small-value resistor (10 Ω) can be connected in series between the power line and the module, và một tụ điện tương đương ít nhất 10\ 206;* 188;} F phải được dùng cho chúng. Ngắt nguồn điện trong mô- đun. Những mô- đun này là bộ điều khiển RM232, hoặc bộ điều chỉnh năng lượng..

(5) Reasonable arrangement of Bảng PCB layout
In order to reduce the interference from the noise module and the surrounding analog parts, Thiết kế của mỗi mô- đun mạch trên bảng là quan trọng.. Sensitive modules (RF section and antenna) should always be kept away from noisy modules (microcontroller and RS 232 driver) to avoid interference.

(6) Shield the influence of RF signal on other analog parts
As mentioned above, Tín hiệu RF có thể can thiệp vào các khối điện tử khác nhạy cảm như ADC khi được truyền.. Most problems occur in lower operating frequency bands (eg 27 MHz) and high power output levels. It is a good design practice to decouple sensitive points with RF decoupling capacitors (100p F) connected to ground.

(7) Special Considerations for On-Board Loop Antennas
The antenna can be made on the PCB as a whole. So với ăng ten đánh roi truyền thống, nó không chỉ tiết kiệm khoảng trống và chi phí sản xuất, nhưng cũng ổn định và đáng tin cậy hơn trong cơ chế. Thông thường, Thiết kế ăng-ten vòng được dùng cho độ rộng băng hẹp tương đối., Giúp ngăn chặn những tín hiệu mạnh không mong muốn từ việc can thiệp vào máy thu.. It should be noted that loop antennas (like all other antennas) may receive noise capacitively coupled from nearby noisy signal lines. Nó làm nhiễu máy thu và cũng có thể ảnh hưởng tới sự thay đổi của bộ phát.. Do đó, Không được định hướng đường dây tín hiệu điện tử gần ăng-ten., và nó được đề nghị giữ không gian xung quanh ăng-ten.. Bất cứ thứ gì gần ăng-ten cũng sẽ là một phần của âm thanh., Làm cho ăng-ten bật ra khỏi tần số dự định., reducing the transmit and receive radiation range (distance). Sự thật này phải được ghi nhận cho tất cả các kiểu ăng-ten., the enclosure (peripheral packaging) of the circuit board may also affect the antenna tuning. Cùng một lúc, Cần phải chú ý đến việc dỡ máy bay mặt đất ở vùng ăng-ten., Nếu không ăng-ten sẽ không hoạt động hiệu quả..


4 Conclusion
The rapidly developing radio frequency integrated circuits provide the possibility for engineers and technicians engaged in the design of wireless digital audio and video data transmission systems, điều khiển từ xa, Hệ thống truyền tin, Hệ thống nhận dữ liệu không dây, mạng không dây và hệ thống an ninh không dây để giải quyết nút chai các ứng dụng không dây. . Cùng một lúc, thiết kế mạch RF yêu cầu thiết kế có những kinh nghiệm và kỹ thuật nhất định. Bảng PCB khả năng thiết kế.