Med udviklingen af ​​kommunikationsteknologi, håndholdt radio højfrekvent printkort teknologien er mere og mere udbredt, såsom: trådløs personsøger, mobiltelefon, trådløs PDA osv., påvirker radiofrekvenskredsløbets ydelse direkte kvaliteten af ​​hele produktet. En af de største egenskaber ved disse håndholdte produkter er miniaturisering, og miniaturisering betyder, at tætheden af ​​komponenter er meget høj, hvilket får komponenterne (herunder SMD, SMC, bare chip osv.) Til at forstyrre hinanden meget fremtrædende. Hvis det elektromagnetiske interferenssignal ikke håndteres korrekt, fungerer hele kredsløbssystemet muligvis ikke korrekt. Derfor er det blevet et meget vigtigt emne i designet af RF -kredsløbskort, hvordan man forhindrer og undertrykker elektromagnetisk interferens og forbedrer elektromagnetisk kompatibilitet. Det samme kredsløb, forskellige PCB -designstruktur, dets præstationsindeks vil variere meget. Dette papir diskuterer, hvordan man maksimerer kredsløbets ydeevne for at opnå krav til elektromagnetisk kompatibilitet, når man bruger Protel99 SE -software til at designe rf -kredsløb PCB af håndfladeprodukter.

1. Valg af plade

Underlaget på printkort inkluderer organiske og uorganiske kategorier. Substratets vigtigste egenskaber er dielektrisk konstant ε R, dissipationsfaktor (eller dielektrisk tab) Tan δ, termisk ekspansionskoefficient CET og fugtabsorbering. ε R påvirker kredsløbsimpedans og signaloverførselshastighed. For højfrekvente kredsløb er permittivitetstolerancen den første og mere kritiske faktor, der skal overvejes, og substratet med lav permittivitetstolerance bør vælges.

2. PCB design proces

Fordi Protel99 SE -softwaren adskiller sig fra Protel 98 og anden software, diskuteres processen med printdesign af Protel99 SE -softwaren kort.

① Fordi Protel99 SE vedtager PROJECT -databasetilstandsstyringen, hvilket er implicit i Windows 99, så vi bør først oprette en databasefil til at styre kredsløbsdiagrammet og designet PCB -layout.

② Design af skematisk diagram. For at realisere netværksforbindelse skal alle de anvendte komponenter eksistere i komponentbiblioteket før principdesignet; ellers bør de nødvendige komponenter laves i SCHLIB og gemmes i biblioteksfilen. Derefter kalder du ganske enkelt de nødvendige komponenter fra komponentbiblioteket og forbinder dem i henhold til det designede kredsløbsdiagram.

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

④ PCB design. A. CB form og størrelse bestemmelse. PCB’s form og størrelse bestemmes i henhold til PCB’s placering i produktet, størrelsen og formen på rummet og samarbejdet med andre dele. Tegn formen på printkortet ved hjælp af kommandoen PLACE TRACK på MEKANISK LAG. B. Lav positioneringshuller, øjne og referencepunkter på printkort i henhold til SMT -krav. C. Produktion af komponenter. If you need to use some special components that do not exist in the component library, you need to make components before layout. Processen med at fremstille komponenter i Protel99 SE er relativt enkel. Vælg kommandoen “MAKE LIBRARY” i menuen “DESIGN” for at gå ind i vinduet COMPONENT making, og vælg derefter “NEW COMPONENT” -kommandoen i menuen “TOOL” for at DESIGNE komponenter. På dette tidspunkt skal du bare tegne den tilsvarende PAD på en bestemt position og redigere den i den nødvendige PAD (inklusive formen, størrelsen, indvendig diameter og Vinkel på PAD osv. Og markere den tilsvarende pin -navn på PAD) ved TOPPELAG med kommandoen PLACE PAD og så videre i henhold til formen og størrelsen på den faktiske komponent. Brug derefter kommandoen STEDSPOR til at tegne komponentens maksimale udseende i TOP OVERLAYER, vælg et komponentnavn og gem det i komponentbiblioteket. D. Når komponenter er fremstillet, skal layout og ledninger udføres. Disse to dele vil blive diskuteret detaljeret nedenfor. E. Check after the above procedure is complete. På den ene side inkluderer dette inspektion af kredsløbsprincippet, på den anden side er det nødvendigt at kontrollere matchning og samling af hinanden. Kredsløbsprincippet kan kontrolleres manuelt eller automatisk af netværk (netværket dannet ved skematisk diagram kan sammenlignes med netværket dannet af PCB). F. Efter at have kontrolleret, arkiveres og outputes filen. I Protel99 SE skal du køre kommandoen EXPORT i indstillingen FIL for at gemme FILEN på den angivne sti og FIL (kommandoen IMPORT er at IMPORTERE en FIL til Protel99 SE). Bemærk: I Protel99 SE “FILE” -indstillingen “GEM KOPIER SOM …” Når kommandoen er udført, er det valgte filnavn ikke synligt i Windows 98, så filen kan ikke ses i Resource Manager. Dette er forskelligt fra “SAVE AS …” i Protel 98. Det fungerer ikke nøjagtig det samme.

3. Components layout

Fordi SMT generelt bruger infrarød ovns varmestrømsvejsning til svejsning af komponenter, påvirker komponenternes layout kvaliteten af ​​loddefuger og påvirker derefter udbyttet af produkter. For PCB -design af rf -kredsløb kræver elektromagnetisk kompatibilitet, at hvert kredsløbsmodul ikke genererer elektromagnetisk stråling så langt som muligt og har en vis evne til at modstå elektromagnetisk interferens. Derfor påvirker layoutet af komponenter også direkte interferensen og anti-interferens-evnen i selve kredsløbet, hvilket også er direkte relateret til ydeevnen af ​​det designede kredsløb. Derfor bør vi i designet af RF -kredsløb PCB ud over layoutet af almindeligt PCB -design også overveje, hvordan man kan reducere interferensen mellem forskellige dele af RF -kredsløbet, hvordan man kan reducere interferensen af ​​selve kredsløbet til andre kredsløb og selve kredsløbets anti-interferens evne. Ifølge erfaring afhænger effekten af ​​rf -kredsløb ikke kun på ydeevneindekset for selve RF -kredsløbskortet, men også i høj grad af interaktionen med CPU -behandlingskortet. Derfor er rimeligt layout særlig vigtigt i PCB -design.

Generelt layoutprincip: komponenter bør placeres i samme retning så vidt muligt, og det dårlige svejsefænomen kan reduceres eller endda undgås ved at vælge retningen af ​​PCB, der kommer ind i tinsmeltesystemet; Ifølge erfaring skal afstanden mellem komponenter være mindst 0.5 mm for at opfylde kravene til tinsmeltende komponenter. Hvis der er plads til printkort, skal afstanden mellem komponenter være så bred som muligt. For dobbeltpaneler skal den ene side være designet til SMD- og SMC -komponenter, og den anden side er diskrete komponenter.

Bemærk i layout:

* Bestem først placeringen af ​​grænsefladekomponenter på printkortet med andre printkort eller systemer, og vær opmærksom på koordineringen af ​​grænsefladekomponenter (f.eks. Orientering af komponenter osv.).

* På grund af den lille mængde håndholdte produkter er komponenter arrangeret på en kompakt måde, så for større komponenter skal der prioriteres for at bestemme den passende placering og overveje koordineringsproblemet mellem hinanden.

* omhyggelig analyse af kredsløbets struktur, kredsløbets blokbehandling (såsom højfrekvensforstærkerkredsløb, blandingskredsløb og demodulationskredsløb osv.), så vidt muligt at adskille tungstrømsignal og det svage strømsignal, separate digitale signalkredsløb og analoge signaler kredsløb, fuldføre den samme funktion af kredsløbet bør arrangeres i et bestemt område, og derved reducere signalsløjfeområde; Filtreringsnetværket for hver del af kredsløbet skal forbindes i nærheden, så ikke kun strålingen kan reduceres, men også sandsynligheden for interferens kan reduceres i henhold til kredsløbets anti-interferens evne.

* Gruppér cellekredsløb i henhold til deres følsomhed over for elektromagnetisk kompatibilitet under brug. Komponenterne i kredsløbet, der er sårbare over for interferens, bør også undgå interferenskilder (f.eks. Interferens fra CPU’en på databehandlingskortet).

4. Ledninger

Efter at komponenterne er lagt ud, kan ledninger begynde. Det grundlæggende princip for ledninger er: under betingelse af samlingstæthed skal ledningsdesign med lav densitet vælges så langt som muligt, og signalledninger skal være så tykke og tynde som muligt, hvilket fremmer impedansmatchning.

For RF -kredsløb kan den urimelige udformning af signallinjeretning, bredde og linjeafstand forårsage interferens mellem signalsignaltransmissionslinjer; Derudover eksisterer selve systemets strømforsyning også støjforstyrrelser, så i designet af RF -kredsløb skal PCB overvejes omfattende, rimelige ledninger.

Ved ledningsføring bør alle ledninger være langt væk fra grænsen til printkortet (ca. 2 mm) for ikke at forårsage eller have den skjulte fare for, at ledningen går i stykker under produktion af printkort. Strømledningen skal være så bred som muligt for at reducere sløjfens modstand. På samme tid bør retningen af ​​elledningen og jordlinjen være i overensstemmelse med datatransmissionsretningen for at forbedre anti-interferens evnen. Signallinjerne skal være så korte som muligt, og antallet af huller skal reduceres så langt som muligt. Jo kortere forbindelsen mellem komponenter er, desto bedre er det at reducere fordelingen af ​​parametre og elektromagnetisk interferens mellem hinanden; For inkompatible signallinjer skal være langt væk fra hinanden, og forsøge at undgå parallelle linjer, og i de positive to sider af anvendelsen af ​​gensidige lodrette signallinjer; Ledninger, der har brug for hjørneadresse, skal være 135 ° vinkel efter behov, undgå at dreje rette vinkler.

Linjen, der er direkte forbundet med puden, bør ikke være for bred, og ledningen skal være så langt væk som muligt fra de afmonterede komponenter for at undgå kortslutning; Huller bør ikke trækkes på komponenter og bør være så langt væk som muligt fra de frakoblede komponenter for at undgå virtuel svejsning, kontinuerlig svejsning, kortslutning og andre fænomener i produktionen.

I PCB -design af RF -kredsløb er den korrekte ledning af strømledning og jordledning særlig vigtig, og rimeligt design er det vigtigste middel til at overvinde elektromagnetisk interferens. En hel del interferenskilder på PCB genereres af strømforsyning og jordledning, blandt hvilke jordledning forårsager mest støjforstyrrelse.

Hovedårsagen til, at jordledningen er let at forårsage elektromagnetisk interferens, er jordledningens impedans. Når en strøm strømmer gennem jorden, genereres en spænding på jorden, hvilket resulterer i jordsløjfestrømmen, der danner sløjfeinterferens af jorden. Når flere kredsløb deler et enkelt stykke jordledning, opstår fælles impedanskobling, hvilket resulterer i det, der kaldes jordstøj. Når du tilslutter jordledningen til RF -kredsløbskortet, skal du derfor gøre:

* Først og fremmest er kredsløbet opdelt i blokke, RF -kredsløb kan grundlæggende opdeles i højfrekvent forstærkning, blanding, demodulation, lokal vibration og andre dele for at give et fælles potentielt referencepunkt for hvert kredsløbsmodulkredsløb, så jordforbindelsen signal kan transmitteres mellem forskellige kredsløbsmoduler. Det opsummeres derefter på det punkt, hvor RF -kredsløbets printkort er forbundet til jorden, dvs. opsummeret ved hovedjorden. Da der kun er et referencepunkt, er der ingen fælles impedanskobling og dermed ikke noget indbyrdes interferensproblem.

* Digitalt område og analogt område så vidt muligt isolering af jordledning, og digital jord og analog jord for at adskille, endelig tilsluttet strømforsyningens jord.

* Jordledningen i hver del af kredsløbet skal også være opmærksom på enkeltpunkts -jordforbindelsesprincippet, minimere signalsløjfeområdet og den tilsvarende filterkredsadresse i nærheden.

* Hvis rummet tillader det, er det bedre at isolere hvert modul med jordledning for at forhindre signalkoblingseffekt mellem hinanden.

5. konklusion

Nøglen til RF PCB-design ligger i, hvordan man reducerer strålingsevne, og hvordan man forbedrer anti-interferens-evnen. Rimeligt layout og ledninger er garantien for DESIGNING RF PCB. Metoden beskrevet i dette papir er nyttig til at forbedre pålideligheden af ​​RF -kredsløb PCB -design, løse problemet med elektromagnetisk interferens og opnå formålet med elektromagnetisk kompatibilitet.