Amb el desenvolupament de la tecnologia de comunicació, ràdio de mà placa de circuit d’alta freqüència la tecnologia és cada vegada més àmpliament utilitzada, com ara: localitzador sense fil, telèfon mòbil, PDA sense fils, etc., el rendiment del circuit de radiofreqüència afecta directament la qualitat de tot el producte. Una de les característiques més importants d’aquests productes portàtils és la miniaturització, i la miniaturització significa que la densitat dels components és molt elevada, cosa que fa que els components (inclosos SMD, SMC, xip nu, etc.) interfereixin els uns amb els altres. Si el senyal d’interferència electromagnètica no es maneja correctament, és possible que tot el sistema de circuits no funcioni correctament. Per tant, la manera de prevenir i suprimir les interferències electromagnètiques i millorar la compatibilitat electromagnètica s’ha convertit en un tema molt important en el disseny de circuits de circuits RF. El mateix circuit, estructura de disseny de PCB diferent, el seu índex de rendiment variarà molt. En aquest article es discuteix com maximitzar el rendiment del circuit per assolir els requisits de compatibilitat electromagnètica quan s’utilitza el programari Protel99 SE per dissenyar PCB de circuits rf de productes de palma.

1. Selecció de la placa

El substrat de la placa de circuits impresos inclou categories orgàniques i inorgàniques. Les propietats més importants del substrat són la constant dielèctrica ε R, el factor de dissipació (o pèrdua dielèctrica) Tan δ, el coeficient d’expansió tèrmica CET i l’absorció d’humitat. ε R afecta la impedància del circuit i la velocitat de transmissió del senyal. Per als circuits d’alta freqüència, la tolerància de la permitivitat és el primer factor més important a tenir en compte i s’hauria de seleccionar el substrat amb una tolerància de permitivitat baixa.

2. Procés de disseny de PCB

Com que el programari Protel99 SE és diferent del Protel 98 i d’altres programes, es discuteix breument el procés de disseny de PCB mitjançant el programari Protel99 SE.

① Com que Protel99 SE adopta la gestió del mode de base de dades PROJECT, que està implícita al Windows 99, hem de configurar primer un fitxer de base de dades per gestionar el diagrama esquemàtic del circuit i el disseny del PCB dissenyat.

② Disseny de diagrames esquemàtics. Per tal de realitzar la connexió de xarxa, tots els components utilitzats han d’existir a la biblioteca de components abans del disseny principal; en cas contrari, els components necessaris s’han de fabricar a SCHLIB i emmagatzemar-los al fitxer de la biblioteca. A continuació, només cal que truqueu els components necessaris de la biblioteca de components i els connecteu segons el diagrama de circuits dissenyat.

③ Un cop finalitzat el disseny esquemàtic, es pot formar una taula de xarxa per utilitzar-la en el disseny de PCB.

Design Disseny de PCB. A. Determinació de la forma i la mida del CB. La forma i mida del PCB es determina segons la posició del PCB al producte, la mida i la forma de l’espai i la cooperació amb altres parts. Dibuixeu la forma del PCB mitjançant l’ordre PLACE TRACK a CAPA MECÀNICA. B. Feu forats de posicionament, ulls i punts de referència al PCB segons els requisits SMT. C. Producció de components. Si necessiteu utilitzar alguns components especials que no existeixen a la biblioteca de components, heu de fer components abans de dissenyar-los. El procés de fabricació de components a Protel99 SE és relativament senzill. Seleccioneu l’ordre “FER BIBLIOTECA” al menú “DISSENY” per entrar a la finestra de fabricació de COMPONENTS i, a continuació, seleccioneu l’ordre “COMPONENT NOU” al menú “EINA” per DISSENYAR components. En aquest moment, només cal dibuixar el PAD corresponent en una posició determinada i editar-lo al PAD requerit (inclosa la forma, la mida, el diàmetre interior i l’angle del PAD, etc., i marcar el nom de pin corresponent del PAD) a la CAPA SUPERIOR amb l’ordre de PLACE PAD i així successivament segons la forma i la mida del component real. A continuació, utilitzeu l’ordre PLACE TRACK per dibuixar l’aparença màxima del component a la CAPA SUPERIOR, seleccioneu un nom de component i deseu-lo a la biblioteca de components. D. Un cop fets els components, es realitzarà la disposició i el cablejat. Aquestes dues parts es tractaran detalladament a continuació. E. Comproveu un cop finalitzat el procediment anterior. D’una banda, això inclou la inspecció del principi del circuit, per altra banda, és necessari comprovar l’adaptació i el muntatge de l’altre. El principi del circuit es pot comprovar manualment o automàticament per xarxa (la xarxa formada per un esquema es pot comparar amb la xarxa formada per PCB). F. Després de comprovar-lo, arxivar-lo i sortir-lo. A Protel99 SE, heu d’executar l’ordre EXPORT a l’opció FITXER per desar el FITXER al camí especificat i a FITXER (l’ordre IMPORT és IMPORTAR UN FITXER a Protel99 SE). Nota: a l’opció “FITXER” de Protel99 SE, “DESA LA COPIA COM …” Després d’executar l’ordre, el nom del fitxer seleccionat no serà visible al Windows 98, de manera que el fitxer no es podrà veure al Gestor de recursos. Això és diferent de “SAVE AS …” a Protel 98. No funciona exactament igual.

3. Disseny de components

Atès que SMT generalment utilitza soldadura de flux de calor del forn d’infrarojos per soldar components, la distribució dels components afecta la qualitat de les juntes de soldadura i, a continuació, afecta el rendiment dels productes. Per al disseny de PCB de circuits RF, la compatibilitat electromagnètica requereix que cada mòdul de circuit no generi radiació electromagnètica tant com sigui possible i tingui una certa capacitat de resistència a les interferències electromagnètiques. Per tant, la disposició dels components també afecta directament la capacitat d’interferència i anti-interferència del circuit, que també està directament relacionada amb el rendiment del circuit dissenyat. Per tant, en el disseny de PCB de circuits RF, a més de la distribució del disseny ordinari de PCB, també hauríem de considerar com reduir la interferència entre diverses parts del circuit RF, com reduir la interferència del circuit a altres circuits i la capacitat anti-interferència del circuit en si. Segons l’experiència, l’efecte del circuit RF depèn no només de l’índex de rendiment de la mateixa placa de circuits RF, sinó també de la interacció amb la placa de processament de la CPU en gran mesura. Per tant, en el disseny de PCB, el disseny raonable és particularment important.

Principi general de distribució: els components s’han d’organitzar en la mateixa direcció en la mesura del possible i es pot reduir o fins i tot evitar el fenomen de soldadura dolenta seleccionant la direcció del PCB que entra al sistema de fosa d’estany; Segons l’experiència, l’espai entre components ha de ser, com a mínim, de 0.5 mm per satisfer els requisits dels components de fusió d’estany. Si l’espai de la placa PCB ho permet, l’espai entre components ha de ser el més ampli possible. En el cas de panells dobles, s’hauria de dissenyar una cara per a components SMD i SMC, i l’altra cara és de components discrets.

Nota en el disseny:

* Primer determineu la posició dels components de la interfície al PCB amb altres plaques o sistemes de PCB i parleu en la coordinació dels components de la interfície (com ara l’orientació dels components, etc.).

* A causa del poc volum de productes de mà, els components es disposen de manera compacta, de manera que, per als components més grans, s’ha de donar prioritat a determinar la ubicació adequada i considerar el problema de la coordinació entre ells.

* estructura del circuit d’anàlisi acurada, processament del bloc de circuits (com ara circuit amplificador d’alta freqüència, circuit de mescla i circuit de demodulació, etc.), en la mesura del possible per separar el senyal de corrent pesant i el senyal de corrent feble, el circuit de senyal digital separat i el senyal analògic. circuit, completar la mateixa funció del circuit ha de disposar-se en un rang determinat, reduint així l’àrea del bucle de senyal; La xarxa de filtratge de cada part del circuit s’ha de connectar a prop, de manera que no només es pugui reduir la radiació, sinó que també es pugui reduir la probabilitat d’interferència, segons la capacitat anti-interferència del circuit.

* Agrupar circuits de cèl·lules segons la seva sensibilitat a la compatibilitat electromagnètica en ús. Els components del circuit que siguin vulnerables a les interferències també haurien d’evitar les fonts d’interferència (com ara les interferències de la CPU a la placa de processament de dades).

4. Cablatge

Després de disposar els components, es pot començar el cablejat. El principi bàsic del cablejat és: sota la condició de densitat de muntatge, s’ha de seleccionar el disseny de cablejat de baixa densitat en la mesura del possible i el cablejat del senyal ha de ser el més gruixut i fi possible, cosa que afavoreix la concordança d’impedància.

Per al circuit RF, el disseny irracional de la direcció, l’amplada i l’espaiat de la línia del senyal pot provocar interferències entre les línies de transmissió del senyal; A més, la pròpia font d’alimentació del sistema també existeix una interferència de soroll, de manera que en el disseny del circuit de RF s’ha de considerar un cablejat raonable i exhaustiu.

Quan es fa el cablejat, tot el cablejat ha d’estar molt lluny de la vora de la placa PCB (uns 2 mm), per tal de no causar o tenir el perill ocult de trencament de fil durant la producció de la placa PCB. La línia elèctrica ha de ser el més ampla possible per reduir la resistència del bucle. Al mateix temps, la direcció de la línia elèctrica i la línia de terra han de ser coherents amb la direcció de transmissió de dades per millorar la capacitat anti-interferència. Les línies de senyal han de ser el més curtes possibles i el nombre de forats s’ha de reduir al màxim. Com més curta sigui la connexió entre components, millor serà la reducció de la distribució de paràmetres i la interferència electromagnètica entre si; Perquè les línies de senyal incompatibles haurien d’estar molt separades entre elles i intentar evitar línies paral·leles, i en els dos costats positius de l’aplicació de línies de senyal verticals mútues; El cablejat que necessiti l’adreça de la cantonada ha de ser un angle de 135 ° segons correspongui, evitant girar els angles rectes.

La línia connectada directament amb el coixinet no ha de ser massa ampla i la línia ha d’estar allunyada dels components desconnectats tant com sigui possible per evitar un curtcircuit; No s’han d’extreure forats en components i han d’estar allunyats dels components desconnectats tant com sigui possible per evitar soldadures virtuals, soldadures contínues, curtcircuits i altres fenòmens en la producció.

En el disseny de circuits PCB de PCB, el cablejat correcte de la línia elèctrica i el cable de terra és particularment important i el disseny raonable és el mitjà més important per superar les interferències electromagnètiques. La font d’alimentació i el cable de terra generen moltes fonts d’interferència a la PCB, entre les quals el cable de terra causa la major interferència de soroll.

La principal raó per la qual el cable de terra és fàcil de provocar interferències electromagnètiques és la impedància del cable de terra. Quan un corrent flueix a través del terra, es generarà una tensió a terra, que donarà lloc al corrent del bucle de terra, formant la interferència del bucle del terra. Quan diversos circuits comparteixen una sola peça de fil de terra, es produeix un acoblament d’impedància comú, que resulta en el que es coneix com a soroll de terra. Per tant, quan connecteu el cable de terra de la placa del circuit de RF, feu el següent:

* En primer lloc, el circuit es divideix en blocs, el circuit RF es pot dividir bàsicament en amplificació d’alta freqüència, mescla, demodulació, vibració local i altres parts, per proporcionar un punt de referència potencial comú per a la connexió a terra de cada mòdul de circuit, de manera que el senyal es pot transmetre entre diferents mòduls de circuits. A continuació, es resumeix en el punt on el circuit del circuit RF està connectat a terra, és a dir, es resumeix a la terra principal. Com que només hi ha un punt de referència, no hi ha un acoblament d’impedància comú i, per tant, no hi ha cap problema d’interferència mútua.

* Àrea digital i àrea analògica en la mesura del possible aïllament del cable de terra, i terra digital i terra analògica per separar, finalment connectats a la terra de la font d’alimentació.

* El cable de terra de cada part del circuit també ha de prestar atenció al principi de connexió a terra d’un punt, minimitzar l’àrea del bucle de senyal i l’adreça del circuit de filtre corresponent a prop.

* Si l’espai ho permet, és millor aïllar cada mòdul amb fil de terra per evitar l’efecte d’acoblament del senyal entre si.

5. conclusió

La clau del disseny de PCB de RF rau en com reduir la capacitat de radiació i com millorar la capacitat anti-interferència. El disseny i el cablejat raonables són la garantia de DISSENYAR PCB de RF. El mètode descrit en aquest article és útil per millorar la fiabilitat del disseny de circuits PCB de RF, resoldre el problema de la interferència electromagnètica i assolir l’objectiu de la compatibilitat electromagnètica.