С развитието на комуникационните технологии, ръчно радио високочестотна платка технологията се използва все по -широко, като например: безжичен пейджър, мобилен телефон, безжичен КПК и т.н., работата на радиочестотната верига влияе пряко върху качеството на целия продукт. Една от най -големите характеристики на тези преносими продукти е миниатюризацията, а миниатюризацията означава, че плътността на компонентите е много висока, което прави компонентите (включително SMD, SMC, голи чипове и др.) Да се ​​намесват помежду си много видими. Ако сигналът за електромагнитни смущения не се обработва правилно, цялата система на веригата може да не работи правилно. Следователно, как да се предотвратят и потиснат електромагнитните смущения и да се подобри електромагнитната съвместимост се превърна в много важна тема при проектирането на печатни платки с радиочестотна верига. Същата схема, различна структура на печатни платки, нейният индекс на производителност ще се различава значително. Тази статия обсъжда как да се увеличи максимално производителността на веригата, за да се постигнат изискванията за електромагнитна съвместимост, когато се използва софтуер Protel99 SE за проектиране на RF платка с верига от палмови продукти.

1. Избор на чиния

Основата на печатната платка включва органични и неорганични категории. Най -важните свойства на субстрата са диелектрична константа ε R, коефициент на разсейване (или диелектрични загуби) Tan δ, коефициент на термично разширение CET и абсорбция на влага. ε R влияе върху импеданса на веригата и скоростта на предаване на сигнала. За високочестотни схеми толерансът на диелектрична проницаемост е първият и по -критичен фактор, който трябва да се вземе предвид, и трябва да се избере основата с нисък толеранс на проницаемост.

2. Процес на проектиране на печатни платки

Тъй като софтуерът Protel99 SE е различен от Protel 98 и друг софтуер, процесът на проектиране на печатни платки от софтуера Protel99 SE е обсъден накратко.

Тъй като Protel99 SE приема управление на режима на базата данни PROJECT, което е подразбиращо се в Windows 99, затова първо трябва да настроим файл с база данни, за да управляваме схематичната схема на схемата и проектираното оформление на печатни платки.

Проектиране на схематична диаграма. За да се осъществи мрежова връзка, всички използвани компоненти трябва да съществуват в библиотеката на компонентите преди основния дизайн; в противен случай необходимите компоненти трябва да бъдат направени в SCHLIB и да се съхраняват във файла на библиотеката. След това просто извиквате необходимите компоненти от библиотеката на компонентите и ги свързвате според проектираната електрическа схема.

③ След като схематичното проектиране приключи, може да се формира мрежова таблица за използване при проектиране на печатни платки.

DesignPCB дизайн. А. Определяне на формата и размера на CB. Формата и размерът на печатни платки се определят според позицията на печатни платки в продукта, размера и формата на пространството и сътрудничеството с други части. Начертайте формата на печатната платка, като използвате командата PLACE TRACK на MECHANICAL LAYER. Б. Направете отвори за позициониране, очи и референтни точки на печатни платки според изискванията на SMT. В. Производство на компоненти. Ако трябва да използвате някои специални компоненти, които не съществуват в библиотеката с компоненти, трябва да направите компоненти преди оформлението. Процесът на производство на компоненти в Protel99 SE е сравнително прост. Изберете командата „MAKE LIBRARY“ в меню „DESIGN“, за да влезете в прозореца за създаване на КОМПОНЕНТ, след което изберете командата „NEW COMPONENT“ в меню „TOOL“, за да проектирате компоненти. По това време просто нарисувайте съответната PAD на определена позиция и я редактирайте в необходимата PAD (включително формата, размера, вътрешния диаметър и ъгъла на PAD и т.н. и маркирайте съответното име на пина на PAD) в TOP LAYER с командата PLACE PAD и така нататък според формата и размера на действителния компонент. След това използвайте командата PLACE TRACK, за да нарисувате максималния вид на компонента в TOP OVERLAYER, изберете името на компонента и го съхранявайте в библиотеката на компонентите. Г. След като компонентите са направени, трябва да се извърши оформление и окабеляване. Тези две части ще бъдат обсъдени подробно по -долу. Д. Проверете след като горната процедура приключи. От една страна, това включва проверка на принципа на веригата, от друга страна е необходимо да се провери съвпадението и монтажа един на друг. Принципът на веригата може да бъде проверен ръчно или автоматично чрез мрежата (мрежата, оформена чрез схематична диаграма, може да бъде сравнена с мрежата, образувана от печатна платка). F. След проверка архивирайте и изведете файла. В Protel99 SE трябва да изпълните командата EXPORT във опцията FILE, за да запишете FILE на посочения път и FILE (командата IMPORT е да ИМПОРТИРАТЕ ФАЙЛ в Protel99 SE). Забележка: В опцията „FILE“ на Protel99 SE „ЗАПАЗЕТЕ КОПИРАНЕТО КАТО …“ След изпълнението на командата избраното име на файл не се вижда в Windows 98, така че файлът не може да се види в Resource Manager. Това е различно от „SAVE AS…“ в Protel 98. Не функционира по същия начин.

3. Разположение на компонентите

Тъй като SMT обикновено използва заваряване с топлинен поток с инфрачервена пещ за заваряване на компоненти, разположението на компонентите влияе върху качеството на споените съединения и след това влияе върху добива на продукти. За проектирането на печатни платки на RF верига, електромагнитната съвместимост изисква всеки модул на веригата да не генерира електромагнитно излъчване, доколкото е възможно, и да има определена способност да устои на електромагнитни смущения. Следователно, разположението на компонентите също влияе пряко върху смущенията и способността за предотвратяване на смущения на самата верига, което също е пряко свързано с работата на проектираната верига. Следователно, при проектирането на печатни платки с RF верига, в допълнение към оформлението на обикновения дизайн на печатни платки, трябва да обмислим и как да намалим смущенията между различни части на RF веригата, как да намалим смущенията на самата верига към други вериги и способността за предотвратяване на смущения на самата верига. Според опита, ефектът от RF схемата зависи не само от индекса на производителност на самата RF платка, но и от взаимодействието с процесорната платка до голяма степен. Следователно в дизайна на печатни платки разумното оформление е особено важно.

Общ принцип на оформление: компонентите трябва да бъдат подредени в една и съща посока, доколкото е възможно, и лошото заваряване може да бъде намалено или дори избегнато чрез избиране на посоката на печатни платки, влизащи в системата за стопяване на калай; Според опита, пространството между компонентите трябва да бъде най-малко 0.5 мм, за да отговаря на изискванията за компонентите за топене на калай. Ако пространството на печатната платка позволява, пространството между компонентите трябва да бъде възможно най -широко. За двойни панели едната страна трябва да бъде проектирана за SMD и SMC компоненти, а другата страна е дискретни компоненти.

Бележка в оформлението:

* Първо определете позицията на компонентите на интерфейса на печатната платка с други платки или системи на печатни платки и обърнете внимание на координацията на компонентите на интерфейса (като ориентацията на компонентите и т.н.).

* Поради малкия обем ръчни продукти, компонентите са подредени по компактен начин, така че за по -големи компоненти трябва да се даде приоритет за определяне на подходящото място и обмисляне на проблема с координацията помежду си.

* внимателен анализ на структурата на веригата, обработката на блоковата верига (като верига на високочестотен усилвател, смесителна верига и демодулационна верига и т.н.), доколкото е възможно за разделяне на сигнала за силен ток и сигнала за слаб ток, отделна цифрова сигнална верига и аналогов сигнал верига, пълна същата функция на веригата трябва да бъде подредена в определен диапазон, като по този начин се намалява площта на сигналния контур; Филтриращата мрежа на всяка част от веригата трябва да бъде свързана наблизо, така че не само радиацията да може да бъде намалена, но и вероятността от смущения може да бъде намалена, в зависимост от способността на веригата за предотвратяване на смущения.

* Групирайте клетъчни вериги според тяхната чувствителност към използваната електромагнитна съвместимост. Компонентите на веригата, които са уязвими на смущения, също трябва да избягват източници на смущения (като смущения от процесора на платката за обработка на данни).

4. Окабеляване

След като компонентите са разпределени, окабеляването може да започне. Основният принцип на окабеляване е: при условие на плътност на сглобяване, дизайнът на окабеляване с ниска плътност трябва да бъде избран, доколкото е възможно, а сигналното окабеляване трябва да бъде възможно най-дебело и тънко, което е благоприятно за съвпадение на импеданса.

За RF веригата, неразумният дизайн на посоката на сигналната линия, ширината и разстоянието между редовете може да причини смущения между линиите за предаване на сигнала; В допълнение, самото захранване на системата също съществува шумови смущения, така че при проектирането на RF верига PCB трябва да се разглежда цялостно, разумно окабеляване.

Когато окабелявате, всички проводници трябва да са далеч от границата на платката на печатната платка (около 2 мм), за да не причинят или да имат скритата опасност от счупване на проводника по време на производството на печатни платки. Електропроводът трябва да бъде възможно най -широк, за да се намали съпротивлението на контура. В същото време посоката на електропровода и наземната линия трябва да е в съответствие с посоката на предаване на данни, за да се подобри способността за предотвратяване на смущения. Сигналните линии трябва да бъдат възможно най -къси и броят на дупките да бъде намален, доколкото е възможно. Колкото по -къса е връзката между компонентите, толкова по -добре, за да се намали разпределението на параметрите и електромагнитните смущения помежду си; За несъвместими сигнални линии трябва да са далеч една от друга и да се опитват да избягват успоредни линии, а в положителните две страни на прилагането на взаимни вертикални сигнални линии; Окабеляването, което се нуждае от ъглов адрес, трябва да бъде ъгъл 135 °, както е подходящо, избягвайте завъртането под прав ъгъл.

Линията, директно свързана с подложката, не трябва да бъде твърде широка и линията трябва да е далеч от изключените компоненти, доколкото е възможно, за да се избегне късо съединение; Дупки не трябва да се изтеглят върху компоненти и трябва да са далеч от изключените компоненти, доколкото е възможно, за да се избегне виртуално заваряване, непрекъснато заваряване, късо съединение и други явления в производството.

При проектирането на печатни платки на RF верига правилното окабеляване на електропровода и заземяващия проводник е особено важно, а разумният дизайн е най -важното средство за преодоляване на електромагнитни смущения. Доста източници на смущения на печатни платки се генерират от захранването и заземяващия проводник, сред които заземяващият проводник причинява най -много смущения.

Основната причина, поради която заземителният проводник е лесен за причиняване на електромагнитни смущения, е импедансът на заземяващия проводник. Когато ток преминава през земята, на земята ще бъде генерирано напрежение, което ще доведе до тока на заземяващия контур, образуващ смущенията на контура на земята. Когато множество вериги споделят едно парче заземен проводник, възниква общ импеданс, което води до това, което е известно като заземен шум. Ето защо, когато окабелявате заземяващия проводник на печатната платка на RF веригата, направете:

* На първо място, веригата е разделена на блокове, RF веригата може да бъде разделена основно на високочестотно усилване, смесване, демодулация, локални вибрации и други части, за да се осигури обща потенциална референтна точка за всяко заземяване на веригата, така че сигнал може да се предава между различни модули на веригата. След това се обобщава в точката, където ПХБ на RF веригата е свързана към земята, т.е. обобщена в основната маса. Тъй като има само една референтна точка, няма обща импедансна връзка и следователно няма проблем с взаимните смущения.

* Цифрова зона и аналогова зона, доколкото е възможно, изолация на заземителния проводник, и цифрово заземяване и аналогово заземяване, за да се отделят, накрая свързани към заземяващото захранване.

* Заземяващият проводник във всяка част на веригата също трябва да обърне внимание на принципа на заземяване с една точка, да минимизира зоната на контура на сигнала и съответния адрес на филтърната верига наблизо.

* Ако пространството позволява, е по -добре да изолирате всеки модул със заземен проводник, за да предотвратите ефекта на свързване на сигнала помежду си.

5. заключение

Ключът към дизайна на RF печатни платки се крие в това как да се намали радиационната способност и как да се подобрят способностите срещу смущения. Разумното оформление и окабеляване е гаранцията за ПРОЕКТИРАНЕ на RF печатни платки. Методът, описан в тази статия, е полезен за подобряване на надеждността на дизайна на печатни платки с радиочестотна верига, решаване на проблема с електромагнитните смущения и постигане на целта за електромагнитна съвместимост.