مع تطور تكنولوجيا الاتصالات ، راديو محمول لوحة دوائر عالية التردد يتم استخدام التكنولوجيا بشكل متزايد على نطاق واسع ، مثل: جهاز النداء اللاسلكي ، والهاتف المحمول ، والمساعد الشخصي الرقمي اللاسلكي ، وما إلى ذلك ، يؤثر أداء دائرة تردد الراديو بشكل مباشر على جودة المنتج بأكمله. واحدة من أكبر خصائص هذه المنتجات المحمولة هي التصغير ، ويعني التصغير أن كثافة المكونات عالية جدًا ، مما يجعل المكونات (بما في ذلك SMD و SMC والرقاقة العارية وما إلى ذلك) تتداخل مع بعضها البعض بشكل بارز جدًا. إذا لم يتم التعامل مع إشارة التداخل الكهرومغناطيسي بشكل صحيح ، فقد لا يعمل نظام الدائرة بالكامل بشكل صحيح. لذلك ، أصبحت كيفية منع التداخل الكهرومغناطيسي وقمعه وتحسين التوافق الكهرومغناطيسي موضوعًا مهمًا للغاية في تصميم دائرة ثنائي الفينيل متعدد الكلور لدائرة التردد الراديوي. نفس الدائرة ، هيكل تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور مختلف ، سيختلف مؤشر أدائها بشكل كبير. يناقش هذا البحث كيفية زيادة أداء الدائرة إلى الحد الأقصى لتحقيق متطلبات التوافق الكهرومغناطيسي عند استخدام برنامج Protel99 SE لتصميم لوحة الدوائر الكهروضوئية RF الخاصة بمنتجات النخيل.

1. اختيار لوحة

The substrate of printed circuit board includes organic and inorganic categories. أهم خصائص الركيزة هي ثابت العزل ε R ، عامل التبديد (أو فقدان العزل) Tan δ ، معامل التمدد الحراري CET وامتصاص الرطوبة. ε R يؤثر على مقاومة الدائرة ومعدل نقل الإشارة. بالنسبة للدوائر عالية التردد ، فإن تحمل السماحية هو العامل الأول والأكثر أهمية الذي يجب مراعاته ، ويجب اختيار الركيزة ذات التسامح المنخفض السماحية.

2. عملية تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

نظرًا لأن برنامج Protel99 SE يختلف عن Protel 98 والبرامج الأخرى ، فقد تمت مناقشة عملية تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور بواسطة برنامج Protel99 SE باختصار.

① Because Protel99 SE adopts the PROJECT database mode management, which is implicit in Windows 99, so we should first set up a database file to manage the circuit schematic diagram and PCB layout designed.

② تصميم الرسم التخطيطي. من أجل تحقيق الاتصال بالشبكة ، يجب أن تكون جميع المكونات المستخدمة موجودة في مكتبة المكونات قبل التصميم الأساسي ؛ خلاف ذلك ، يجب عمل المكونات المطلوبة في SCHLIB وتخزينها في ملف المكتبة. بعد ذلك ، يمكنك ببساطة استدعاء المكونات المطلوبة من مكتبة المكونات وتوصيلها وفقًا لمخطط الدائرة المصمم.

③ After the schematic design is completed, a network table can be formed for use in PCB design.

④ تصميم PCB. أ. تحديد شكل وحجم بناء القدرات. يتم تحديد شكل وحجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وفقًا لموضع ثنائي الفينيل متعدد الكلور في المنتج وحجم وشكل المساحة والتعاون مع الأجزاء الأخرى. ارسم شكل لوحة الدوائر المطبوعة باستخدام أمر PLACE TRACK في الطبقة الميكانيكية. ب. قم بعمل ثقوب لتحديد المواقع ، وعيون ونقاط مرجعية على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وفقًا لمتطلبات SMT. جيم إنتاج المكونات. If you need to use some special components that do not exist in the component library, you need to make components before layout. عملية صنع المكونات في Protel99 SE بسيطة نسبيًا. حدد الأمر “MAKE LIBRARY” في قائمة “DESIGN” للدخول إلى نافذة تكوين المكون ، ثم حدد الأمر “NEW COMPONENT” في قائمة “TOOL” لمكونات التصميم. في هذا الوقت ، ما عليك سوى رسم PAD المقابل في موضع معين وتحريره في PAD المطلوب (بما في ذلك الشكل والحجم والقطر الداخلي وزاوية PAD ، وما إلى ذلك ، ووضع علامة على اسم الدبوس المقابل لـ PAD) في طبقة علوية بأمر PLACE PAD وما إلى ذلك وفقًا لشكل المكون الفعلي وحجمه. ثم استخدم أمر PLACE TRACK لرسم أقصى مظهر للمكون في TOP OVERLAYER ، حدد اسم المكون وقم بتخزينه في مكتبة المكونات. D. بعد صنع المكونات ، يتم التخطيط والتوصيل. سيتم مناقشة هذين الجزأين بالتفصيل أدناه. E. Check after the above procedure is complete. من ناحية ، يشمل ذلك فحص مبدأ الدائرة ، ومن ناحية أخرى ، من الضروري التحقق من المطابقة والتجميع لبعضهما البعض. The circuit principle can be checked manually or automatically by network (the network formed by schematic diagram can be compared with the network formed by PCB). F. بعد التدقيق ، أرشفة وإخراج الملف. في Protel99 SE ، يجب عليك تشغيل أمر EXPORT في خيار FILE لحفظ الملف إلى المسار المحدد والملف (أمر الاستيراد هو استيراد ملف إلى Protel99 SE). ملاحظة: في خيار “ملف” Protel99 SE “حفظ النسخة باسم …” بعد تنفيذ الأمر ، لا يظهر اسم الملف المحدد في نظام التشغيل Windows 98 ، لذلك لا يمكن رؤية الملف في إدارة الموارد. هذا يختلف عن “SAVE AS …” في Protel 98. انها لا تعمل بالضبط نفس الشيء.

3. Components layout

نظرًا لأن SMT تستخدم بشكل عام اللحام بالتدفق الحراري لفرن الأشعة تحت الحمراء لمكونات اللحام ، فإن تصميم المكونات يؤثر على جودة وصلات اللحام ، ومن ثم يؤثر على إنتاجية المنتجات. بالنسبة لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لدائرة التردد الراديوي ، يتطلب التوافق الكهرومغناطيسي ألا تولد كل وحدة دارة إشعاعًا كهرومغناطيسيًا قدر الإمكان ، ولديها قدرة معينة على مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي. لذلك ، يؤثر تخطيط المكونات أيضًا بشكل مباشر على قدرة التداخل ومقاومة التداخل في الدائرة نفسها ، والتي ترتبط أيضًا ارتباطًا مباشرًا بأداء الدائرة المصممة. لذلك ، في تصميم دائرة ثنائي الفينيل متعدد الكلور لدائرة التردد الراديوي ، بالإضافة إلى تصميم تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور العادي ، يجب أن نفكر أيضًا في كيفية تقليل التداخل بين أجزاء مختلفة من دائرة التردد اللاسلكي ، وكيفية تقليل تداخل الدائرة نفسها مع الدوائر الأخرى و القدرة المضادة للتدخل للدائرة نفسها. وفقًا للتجربة ، فإن تأثير دائرة التردد اللاسلكي لا يعتمد فقط على مؤشر أداء لوحة الدائرة RF نفسها ، ولكن أيضًا على التفاعل مع لوحة معالجة وحدة المعالجة المركزية إلى حد كبير. لذلك ، في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، التخطيط المعقول مهم بشكل خاص.

مبدأ التصميم العام: يجب ترتيب المكونات في نفس الاتجاه قدر الإمكان ، ويمكن تقليل ظاهرة اللحام السيئ أو حتى تجنبها عن طريق اختيار اتجاه ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي يدخل في نظام صهر القصدير ؛ وفقًا للتجربة ، يجب أن تكون المسافة بين المكونات 0.5 مم على الأقل لتلبية متطلبات مكونات صهر القصدير. إذا سمحت مساحة لوحة PCB ، يجب أن تكون المسافة بين المكونات واسعة قدر الإمكان. بالنسبة للألواح المزدوجة ، يجب تصميم جانب واحد لمكونات SMD و SMC ، والجانب الآخر عبارة عن مكونات منفصلة.

ملاحظة في التخطيط:

* حدد أولاً موضع مكونات الواجهة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع لوحات أو أنظمة ثنائي الفينيل متعدد الكلور الأخرى ، وانتبه لتنسيق مكونات الواجهة (مثل اتجاه المكونات ، إلخ).

* نظرًا لصغر حجم المنتجات المحمولة ، يتم ترتيب المكونات بطريقة مضغوطة ، لذلك بالنسبة للمكونات الأكبر ، يجب إعطاء الأولوية لتحديد الموقع المناسب ، والنظر في مشكلة التنسيق بين بعضها البعض.

* هيكل دارة التحليل الدقيق ، ومعالجة كتلة الدائرة (مثل دائرة مضخم التردد العالي ، ودائرة الخلط ، ودائرة إزالة التشكيل ، وما إلى ذلك) ، بقدر الإمكان لفصل إشارة التيار الثقيل وإشارة التيار الضعيف ، ودائرة الإشارة الرقمية المنفصلة والإشارة التناظرية الدائرة ، يجب ترتيب نفس وظيفة الدائرة في نطاق معين ، وبالتالي تقليل منطقة حلقة الإشارة ؛ يجب توصيل شبكة الترشيح لكل جزء من الدائرة في مكان قريب ، بحيث لا يمكن تقليل الإشعاع فحسب ، بل يمكن أيضًا تقليل احتمال التداخل ، وفقًا لقدرة الدائرة المضادة للتداخل.

* مجموعة دارات الخلايا حسب حساسيتها للتوافق الكهرومغناطيسي المستخدم. يجب أيضًا أن تتجنب مكونات الدائرة المعرضة للتداخل مصادر التداخل (مثل التداخل من وحدة المعالجة المركزية على لوحة معالجة البيانات).

4. الأسلاك

بعد وضع المكونات ، يمكن أن تبدأ الأسلاك. المبدأ الأساسي للأسلاك هو: في حالة كثافة التجميع ، يجب اختيار تصميم الأسلاك منخفضة الكثافة قدر الإمكان ، ويجب أن تكون أسلاك الإشارة سميكة ورقيقة قدر الإمكان ، مما يؤدي إلى مطابقة المعاوقة.

بالنسبة لدائرة التردد الراديوي ، قد يتسبب التصميم غير المعقول لاتجاه خط الإشارة وعرضه وتباعد الأسطر في حدوث تداخل بين خطوط نقل الإشارة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإن مصدر طاقة النظام نفسه يوجد أيضًا تداخل ضوضاء ، لذلك في تصميم دائرة RF ، يجب النظر في توصيل ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل شامل ومعقول.

عند توصيل الأسلاك ، يجب أن تكون جميع الأسلاك بعيدة عن حدود لوحة PCB (حوالي 2 مم) ، حتى لا تسبب أو تتعرض لخطر خفي لكسر الأسلاك أثناء إنتاج لوحة PCB. يجب أن يكون خط الطاقة عريضًا قدر الإمكان لتقليل مقاومة الحلقة. في الوقت نفسه ، يجب أن يكون اتجاه خط الطاقة والخط الأرضي متسقًا مع اتجاه نقل البيانات لتحسين القدرة على مقاومة التداخل. يجب أن تكون خطوط الإشارة قصيرة قدر الإمكان ويجب تقليل عدد الثقوب إلى أقصى حد ممكن. كلما كان الاتصال بين المكونات أقصر ، كان ذلك أفضل لتقليل توزيع المعلمات والتداخل الكهرومغناطيسي بين بعضها البعض ؛ يجب أن تكون خطوط الإشارة غير المتوافقة بعيدة عن بعضها البعض ، ومحاولة تجنب الخطوط المتوازية ، وفي الجانبين الموجبين لتطبيق خطوط الإشارة الرأسية المتبادلة ؛ يجب أن تكون الأسلاك التي تحتاج إلى عنوان الزاوية بزاوية 135 درجة حسب الاقتضاء ، وتجنب الدوران في الزوايا اليمنى.

يجب ألا يكون الخط المتصل مباشرة باللوحة عريضًا جدًا ، ويجب أن يكون الخط بعيدًا عن المكونات المنفصلة قدر الإمكان لتجنب حدوث ماس كهربائي ؛ لا ينبغي رسم الثقوب على المكونات ، ويجب أن تكون بعيدة عن المكونات المنفصلة قدر الإمكان لتجنب اللحام الافتراضي واللحام المستمر والدائرة القصيرة والظواهر الأخرى في الإنتاج.

في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لدائرة التردد الراديوي ، يعتبر التوصيل الصحيح لخط الطاقة والسلك الأرضي مهمًا بشكل خاص ، والتصميم المعقول هو أهم وسيلة للتغلب على التداخل الكهرومغناطيسي. يتم إنشاء الكثير من مصادر التداخل على ثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق مزود الطاقة والأسلاك الأرضية ، من بينها السلك الأرضي الذي يسبب تداخلًا كبيرًا.

السبب الرئيسي لسهولة تسبب السلك الأرضي في حدوث تداخل كهرومغناطيسي هو مقاومة السلك الأرضي. عندما يتدفق التيار عبر الأرض ، سيتم إنشاء جهد على الأرض ، مما ينتج عنه تيار حلقة الأرض ، مما يشكل تداخل الحلقة على الأرض. عندما تشترك دارات متعددة في قطعة واحدة من سلك أرضي ، يحدث اقتران معاوقة مشترك ، مما ينتج عنه ما يعرف بضوضاء الأرض. لذلك ، عند توصيل الأسلاك الأرضية الخاصة بدائرة ثنائي الفينيل متعدد الكلور (RF) ، قم بما يلي:

* أولاً وقبل كل شيء ، يتم تقسيم الدائرة إلى كتل ، ويمكن تقسيم دائرة التردد الراديوي بشكل أساسي إلى تضخيم عالي التردد ، وخلط ، وإزالة التشكيل ، والاهتزاز المحلي وأجزاء أخرى ، لتوفير نقطة مرجعية محتملة مشتركة لكل تأريض دائرة وحدة الدائرة ، بحيث يمكن أن تنتقل الإشارة بين وحدات الدوائر المختلفة. ثم يتم تلخيصها عند النقطة التي يتم فيها توصيل ثنائي الفينيل متعدد الكلور لدائرة التردد الراديوي بالأرض ، أي يتم تلخيصها على الأرض الرئيسية. نظرًا لوجود نقطة مرجعية واحدة فقط ، فلا يوجد اقتران معاوقة مشترك وبالتالي لا توجد مشكلة تداخل متبادل.

* المنطقة الرقمية ومنطقة التناظرية إلى أقصى حد ممكن لعزل الأسلاك الأرضية والأرضية الرقمية والأرضية التناظرية للفصل ، وتوصيلها أخيرًا بأرض مصدر الطاقة.

* يجب أن ينتبه السلك الأرضي في كل جزء من الدائرة أيضًا إلى مبدأ التأريض بنقطة واحدة ، وتقليل منطقة حلقة الإشارة ، وعنوان دائرة المرشح المقابل في مكان قريب.

* إذا سمحت المساحة ، فمن الأفضل عزل كل وحدة بسلك أرضي لمنع تأثير اقتران الإشارة بين بعضها البعض.

5. اختتام

يكمن مفتاح تصميم RF PCB في كيفية تقليل القدرة الإشعاعية وكيفية تحسين القدرة على مقاومة التداخل. التصميم المعقول والأسلاك هو ضمان تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور RF. تساعد الطريقة الموضحة في هذا البحث في تحسين موثوقية تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لدائرة التردد الراديوي وحل مشكلة التداخل الكهرومغناطيسي وتحقيق الغرض من التوافق الكهرومغناطيسي.