With the development of communication technology, handheld radio korkeataajuinen piirilevy tekniikkaa käytetään yhä laajemmin, kuten langaton hakulaite, matkapuhelin, langaton PDA jne., radiotaajuuspiirin suorituskyky vaikuttaa suoraan koko tuotteen laatuun. Yksi näiden kämmenlaitteiden suurimmista ominaisuuksista on pienentäminen, ja pienentäminen tarkoittaa, että komponenttien tiheys on erittäin suuri, mikä tekee komponenteista (mukaan lukien SMD, SMC, paljas siru jne.) Häiritsevän toisiaan erittäin näkyvästi. Jos sähkömagneettista häiriösignaalia ei käsitellä oikein, koko piirijärjestelmä ei ehkä toimi kunnolla. Siksi sähkömagneettisten häiriöiden estämisestä ja estämisestä sekä sähkömagneettisen yhteensopivuuden parantamisesta on tullut erittäin tärkeä aihe RF -piirilevyjen suunnittelussa. Sama piiri, eri PCB -rakenne, sen suorituskykyindeksi vaihtelee suuresti. Tässä artikkelissa keskustellaan siitä, kuinka maksimoida piirin suorituskyky sähkömagneettisen yhteensopivuuden vaatimusten saavuttamiseksi, kun käytetään Protel99 SE -ohjelmistoa palmutuotteiden RF -piirilevyn suunnitteluun.

1. Levyn valinta

The substrate of printed circuit board includes organic and inorganic categories. Alustan tärkeimmät ominaisuudet ovat dielektrisyysvakio ε R, häviökerroin (tai dielektrinen häviö) Tan δ, lämpölaajenemiskerroin CET ja kosteuden imeytyminen. ε R affects circuit impedance and signal transmission rate. Suurtaajuuspiireissä läpäisevyystoleranssi on ensimmäinen ja kriittisin huomioon otettava tekijä, ja alusta, jolla on alhainen läpäisevyystoleranssi, on valittava.

2. PCB design process

Because Protel99 SE software is different from Protel 98 and other software, the process of PCB design by Protel99 SE software is briefly discussed.

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 Design of schematic diagram. Verkkoyhteyden toteuttamiseksi kaikkien käytettyjen komponenttien on oltava komponenttikirjastossa ennen periaatesuunnittelua; Muussa tapauksessa tarvittavat komponentit on tehtävä SCHLIB -tiedostossa ja tallennettava kirjastotiedostoon. Soita sitten tarvittavat komponentit komponenttikirjastosta ja liitä ne suunnitellun piirikaavion mukaisesti.

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

④PCB design. A. CB: n muodon ja koon määrittäminen. The shape and size of PCB are determined according to the position of PCB in the product, the size and shape of the space and the cooperation with other parts. Draw the shape of the PCB using the PLACE TRACK command on MECHANICAL LAYER. B. Tee paikannusreiät, silmät ja vertailupisteet piirilevylle SMT -vaatimusten mukaisesti. C. Komponenttien tuotanto. If you need to use some special components that do not exist in the component library, you need to make components before layout. Protel99 SE: n komponenttien valmistusprosessi on suhteellisen yksinkertainen. Valitse “MAKE LIBRARY” -komento “DESIGN” -valikosta päästäksesi COMPONENT -valmistusikkunaan ja valitse sitten “NEW COMPONENT” -komento “TOOL” -valikosta DESIGN -komponenttien suunnitteluun. Piirrä tällä hetkellä vastaava PAD tiettyyn kohtaan ja muokkaa se tarvittavaksi PAD: ksi (mukaan lukien PAD: n muoto, koko, sisähalkaisija ja kulma jne. Ja merkitse PAD: n vastaava nastan nimi) TOP LAYER PLACE PAD -komennolla ja niin edelleen varsinaisen komponentin muodon ja koon mukaan. Piirrä sitten PLACE TRACK -komennolla komponentin ulkonäkö TOP OVERLAYER -laitteeseen, valitse komponentin nimi ja tallenna se komponenttikirjastoon. D. Komponenttien valmistuksen jälkeen on suoritettava ulkoasu ja johdotus. Näitä kahta osaa käsitellään yksityiskohtaisesti alla. E. Check after the above procedure is complete. Toisaalta tämä sisältää piiriperiaatteen tarkastuksen, toisaalta on tarpeen tarkistaa toistensa yhteensopivuus ja kokoonpano. 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. Arkistoi ja tulosta tiedosto tarkistuksen jälkeen. Protel99 SE: ssä sinun on suoritettava EXPORT -komento FILE -asetuksessa tallentaaksesi FILE määritettyyn polkuun ja FILE (IMPORT -komento on IMPORT a FILE to Protel99 SE). Huomautus: Protel99 SE: n “FILE” -vaihtoehdossa “SAVE COPY AS …” Kun komento on suoritettu, valittu tiedostonimi ei näy Windows 98: ssa, joten tiedostoa ei voi nähdä Resource Managerissa. Tämä on eri asia kuin “SAVE AS…” Protel 98: ssa. Se ei toimi aivan samalla tavalla.

3. Components layout

Koska SMT käyttää yleensä infrapunauunin lämpövirtahitsausta komponenttien hitsaamiseen, komponenttien sijoittelu vaikuttaa juotosliitosten laatuun ja vaikuttaa sitten tuotteiden saantoon. RF -piirin piirilevyjen suunnittelussa sähkömagneettinen yhteensopivuus edellyttää, että jokainen piirimoduuli ei aiheuta sähkömagneettista säteilyä mahdollisimman pitkälle ja että sillä on tietty kyky vastustaa sähkömagneettisia häiriöitä. Siksi komponenttien asettelu vaikuttaa suoraan myös itse piirin häiriö- ja häiriönsietokykyyn, mikä liittyy myös suoraan suunnitellun piirin suorituskykyyn. Siksi RF -piirilevyn suunnittelussa meidän on tavallisen piirilevyrakenteen ulkoasun lisäksi harkittava myös sitä, kuinka vähentää häiriöitä RF -piirin eri osien välillä, kuinka vähentää itse piirin häiriöitä muihin piireihin ja itse piirin häiriönestokyky. Kokemuksen mukaan RF -piirin vaikutus ei riipu ainoastaan ​​RF -piirilevyn suorituskykyindeksistä, vaan myös suurelta osin vuorovaikutuksesta CPU -prosessorilevyn kanssa. Siksi PCB -suunnittelussa järkevä asettelu on erityisen tärkeä.

Yleinen asetteluperiaate: komponentit on järjestettävä samaan suuntaan mahdollisimman pitkälle, ja huonoa hitsausilmiötä voidaan vähentää tai jopa välttää valitsemalla PCB: n suunta tinasulatusjärjestelmään; Kokemuksen mukaan komponenttien välisen tilan tulee olla vähintään 0.5 mm tinan sulatusosien vaatimusten täyttämiseksi. Jos piirilevyn tila sallii, komponenttien välisen tilan tulee olla mahdollisimman leveä. Kaksoispaneeleissa toinen puoli on suunniteltava SMD- ja SMC -komponenteille, ja toinen puoli on erilliset komponentit.

Huomautus asettelussa:

* First determine the position of interface components on the PCB with other PCB boards or systems, and pay attention to the coordination of interface components (such as the orientation of components, etc.).

* Kädessä pidettävien tuotteiden pienen määrän vuoksi komponentit on järjestetty kompaktiksi, joten suuremmille komponenteille on asetettava etusija sopivan sijainnin määrittämiseksi ja otettava huomioon toistensa välisen koordinoinnin ongelma.

* huolellinen analyysipiirin rakenne, piirilohkon käsittely (kuten suurtaajuusvahvistinpiiri, sekoituspiiri ja demodulaatiopiiri jne.), mahdollisuuksien mukaan erottaakseen raskaan ja heikon virran signaalin, erillisen digitaalisen signaalipiirin ja analogisen signaalin piiri, täydellinen piirin toiminto on järjestettävä tietylle alueelle, mikä vähentää signaalipiirin aluetta; Jokaisen piirin osan suodatusverkko on kytkettävä lähelle, jotta säteilyn vähentämisen lisäksi myös häiriöiden todennäköisyyttä voidaan vähentää piirin häiriönestokyvyn mukaan.

* Ryhmittele kennopiirit niiden herkkyyden mukaan käytettävälle sähkömagneettiselle yhteensopivuudelle. The components of the circuit that are vulnerable to interference should also avoid interference sources (such as interference from the CPU on the data processing board).

4. Johdotus

Komponenttien asettamisen jälkeen johdotus voi alkaa. The basic principle of wiring is: under the condition of assembly density, low-density wiring design should be selected as far as possible, and signal wiring should be as thick and thin as possible, which is conducive to impedance matching.

RF -piirissä signaalilinjan suunnan, leveyden ja riviväliä koskeva järjetön suunnittelu voi aiheuttaa häiriöitä signaalin signaalin siirtolinjojen välillä; Lisäksi järjestelmän virtalähteessä itsessään on myös kohinahäiriöitä, joten RF -piirin suunnittelussa PCB on otettava huomioon kokonaisvaltaisesti, kohtuullinen johdotus.

Johdotuksen yhteydessä kaikkien johdotusten on oltava kaukana THE PCB -levyn reunasta (noin 2 mm), jotta ne eivät aiheuta piilotettua vaaraa langan katkeamisesta PCB -levyn valmistuksen aikana. Voimajohdon tulee olla mahdollisimman leveä silmukan vastuksen vähentämiseksi. Samaan aikaan voimajohdon ja maajohdon suunnan tulee olla yhdenmukainen tiedonsiirron suunnan kanssa häiriöiden estämisen parantamiseksi. Signaalilinjojen tulee olla mahdollisimman lyhyitä ja reikien määrää on vähennettävä mahdollisimman paljon. Mitä lyhyempi komponenttien välinen liitäntä, sitä parempi vähentää parametrien jakautumista ja sähkömagneettisia häiriöitä keskenään; For incompatible signal lines should be far away from each other, and try to avoid parallel lines, and in the positive two sides of the application of mutual vertical signal lines; Johtojen, jotka tarvitsevat kulmaosoitteen, tulee olla 135 ° kulmassa tarpeen mukaan, vältä kääntymistä suorassa kulmassa.

Suoraan tyynyyn yhdistetyn johdon ei tulisi olla liian leveä ja johdon tulisi olla mahdollisimman kaukana irrotetuista komponenteista oikosulun välttämiseksi; Holes should not be drawn on components, and should be far away from disconnected components as far as possible to avoid virtual welding, continuous welding, short circuit and other phenomena in production.

In PCB design of rf circuit, the correct wiring of power line and ground wire is particularly important, and reasonable design is the most important means to overcome electromagnetic interference. Virtalähde ja maadoitusjohto tuottavat melko paljon PCB: n häiriölähteitä, joista maajohto aiheuttaa eniten kohinahäiriöitä.

Tärkein syy siihen, miksi maajohto on helppo aiheuttaa sähkömagneettisia häiriöitä, on maadoitusjohdon impedanssi. Kun virta kulkee maan läpi, maahan syntyy jännite, joka johtaa maasilmukkavirtaan ja muodostaa maan silmukkahäiriön. Kun useat piirit jakavat yhden maadoitusjohdon, tapahtuu yhteinen impedanssikytkentä, mikä johtaa ns. Therefore, when wiring the ground wire of the RF circuit PCB, do:

* Ensinnäkin piiri on jaettu lohkoihin, RF -piiri voidaan periaatteessa jakaa suurtaajuiseen vahvistukseen, sekoittamiseen, demodulaatioon, paikalliseen tärinään ja muihin osiin, jotta saadaan yhteinen mahdollinen vertailupiste kullekin piirimoduulin piirin maadoitukselle, jotta signaalia voidaan lähettää eri piirimoduulien välillä. Se tiivistetään sitten kohdassa, jossa RF -piirilevy on kytketty maahan, eli yhteenveto päämaasta. Koska on vain yksi vertailupiste, ei ole yhteistä impedanssikytkentää eikä siten keskinäisiä häiriöongelmia.

* Digitaalinen alue ja analoginen alue mahdollisimman pitkälle maadoitusjohdon eristys ja digitaalinen maadoitus ja analoginen maadoitus erillään, lopulta kytketty virtalähteen maahan.

* Piirin kussakin osassa olevan maadoitusjohdon tulee myös kiinnittää huomiota yhden pisteen maadoitusperiaatteeseen, minimoida signaalipiirin alue ja vastaava suodatinpiirin osoite lähellä.

* Jos tila sallii, on parempi eristää jokainen moduuli maadoitusjohdolla signaalikytkentävaikutuksen estämiseksi.

5. Päätelmä

RF-piirilevyjen suunnittelun avain on siinä, miten voidaan vähentää säteilykykyä ja kuinka parantaa häiriönestokykyä. Kohtuullinen asettelu ja johdotus takaavat RF -piirilevyn suunnittelun. Tässä artikkelissa kuvattu menetelmä auttaa parantamaan RF -piirilevyjen suunnittelun luotettavuutta, ratkaisemaan sähkömagneettisten häiriöiden ongelman ja saavuttamaan sähkömagneettisen yhteensopivuuden tarkoituksen.