Co desenvolvemento da tecnoloxía de comunicación, a radio de man placa de circuíto de alta frecuencia a tecnoloxía é cada vez máis utilizada, como: buscador sen fíos, teléfono móbil, PDA sen fíos, etc., o rendemento do circuíto de radiofrecuencia afecta directamente á calidade de todo o produto. Unha das maiores características destes produtos de man é a miniaturización, e a miniaturización significa que a densidade dos compoñentes é moi elevada, o que fai que os compoñentes (incluídos SMD, SMC, chip desnudo, etc.) interfiran entre si moi destacados. Se o sinal de interferencia electromagnética non se manexa correctamente, é posible que todo o sistema de circuíto non funcione correctamente. Polo tanto, como previr e suprimir as interferencias electromagnéticas e mellorar a compatibilidade electromagnética converteuse nun tema moi importante no deseño do circuíto PCB de RF. O mesmo circuíto, unha estrutura de deseño de PCB diferente, o seu índice de rendemento diferirá moito. Este artigo trata sobre como maximizar o rendemento do circuíto para acadar os requisitos de compatibilidade electromagnética cando se usa o software Protel99 SE para deseñar circuítos PCB de produtos de palma.

1. Selección da placa

O substrato da placa de circuíto impreso inclúe categorías orgánicas e inorgánicas. As propiedades máis importantes do substrato son a constante dieléctrica ε R, o factor de disipación (ou perda dieléctrica) Tan δ, o coeficiente de expansión térmica CET e a absorción de humidade. ε R afecta a impedancia do circuíto e a velocidade de transmisión do sinal. Para os circuítos de alta frecuencia, a tolerancia á permitividade é o primeiro e máis crítico factor a ter en conta e debe seleccionarse o substrato con baixa tolerancia á permisividade.

2. Proceso de deseño de PCB

Debido a que o software Protel99 SE é diferente do Protel 98 e doutro software, discútese brevemente o proceso de deseño de PCB polo software Protel99 SE.

① Debido a que Protel99 SE adopta a xestión do modo de base de datos PROJECT, que está implícita en Windows 99, polo que primeiro debemos configurar un ficheiro de base de datos para xestionar o esquema do circuíto e o deseño do PCB deseñado.

② Deseño de diagrama esquemático. Para realizar a conexión de rede, todos os compoñentes empregados deben existir na biblioteca de compoñentes antes do deseño principal; se non, os compoñentes necesarios deberíanse facer en SCHLIB e almacenalos no ficheiro da biblioteca. Entón, simplemente tes que chamar aos compoñentes necesarios da biblioteca de compoñentes e conectalos segundo o diagrama do circuíto deseñado.

③ Despois de completar o deseño esquemático, pódese formar unha táboa de rede para o seu uso no deseño de PCB.

④ Deseño de PCB. A. Determinación da forma e tamaño do CB. A forma e tamaño do PCB determínanse segundo a posición do PCB no produto, o tamaño e forma do espazo e a cooperación con outras partes. Debuxa a forma do PCB usando o comando PLACE TRACK en CAPA MECÁNICA. B. Fai orificios de posicionamento, ollos e puntos de referencia no PCB segundo os requirimentos SMT. C. Produción de compoñentes. Se precisa empregar algúns compoñentes especiais que non existen na biblioteca de compoñentes, deberá facer compoñentes antes do deseño. O proceso de fabricación de compoñentes en Protel99 SE é relativamente sinxelo. Seleccione o comando “FACER BIBLIOTECA” no menú “DESEÑO” para entrar na xanela de creación de COMPONENTES e, a continuación, seleccione o comando “NOVO COMPONENTE” no menú “FERRAMENTA” para DESEÑAR compoñentes. Neste momento, só debuxa o PAD correspondente nunha determinada posición e edítao no PAD requirido (incluíndo a forma, o tamaño, o diámetro interno e o ángulo do PAD, etc., e marque o nome do pin correspondente do PAD) no CAPA SUPERIOR co comando de PLACE PAD e así sucesivamente segundo a forma e o tamaño do compoñente real. A continuación, use o comando POSTAR PISTA para debuxar o aspecto máximo do compoñente na CAPA SUPERIOR, seleccione un nome de compoñente e almacéneo na biblioteca de compoñentes. D. Unha vez feitos os compoñentes, realizarase o trazado e o cableado. Estas dúas partes discutiranse en detalle a continuación. E. Comprobe cando finalice o procedemento anterior. Por unha banda, isto inclúe a inspección do principio do circuíto, por outra banda, é necesario comprobar a coincidencia e montaxe do outro. O principio do circuíto pódese comprobar manual ou automaticamente por rede (a rede formada por un diagrama esquemático pódese comparar coa rede formada por PCB). F. Despois de comprobar, arquivar e emitir o ficheiro. En Protel99 SE, debe executar o comando EXPORT na opción FICHEIRO para gardar o FICHEIRO na ruta e FICHEIRO especificados (o comando IMPORTAR é IMPORTAR un FICHEIRO en Protel99 SE). Nota: na opción “FICHEIRO” de Protel99 SE “GARDAR COPIA AS …” Despois de executar o comando, o nome do ficheiro seleccionado non será visible en Windows 98, polo que non se pode ver no Resource Manager. Isto é diferente de “SAVE AS …” en Protel 98. Non funciona exactamente igual.

3. Disposición de compoñentes

Debido a que o SMT normalmente usa soldadura por fluxo de calor do forno infravermello para soldar compoñentes, a disposición dos compoñentes afecta á calidade das xuntas de soldadura e afecta ao rendemento dos produtos. Para o deseño do circuíto RF de PCB, a compatibilidade electromagnética require que cada módulo de circuíto non xere radiación electromagnética na medida do posible e teña unha certa capacidade para resistir as interferencias electromagnéticas. Polo tanto, a disposición dos compoñentes tamén afecta directamente á capacidade de interferencia e anti-interferencia do propio circuíto, que tamén está directamente relacionada co rendemento do circuíto deseñado. Polo tanto, no deseño do circuíto PCB de circuíto RF, ademais do deseño do deseño ordinario de PCB, tamén debemos considerar como reducir a interferencia entre varias partes do circuíto RF, como reducir a interferencia do circuíto a outros circuítos e a capacidade anti-interferencia do propio circuíto. Segundo a experiencia, o efecto do circuíto RF non só depende do índice de rendemento da propia placa de circuíto RF, senón tamén da interacción coa placa de procesamento da CPU en boa medida. Polo tanto, no deseño de PCB é especialmente importante o deseño razoable.

Principio de disposición xeral: os compoñentes deben organizarse na mesma dirección na medida do posible e o fenómeno da soldadura deficiente pode reducirse ou incluso evitarse seleccionando a dirección de entrada do PCB no sistema de fundición de estaño; Segundo a experiencia, o espazo entre compoñentes debería ser de polo menos 0.5 mm para cumprir os requisitos dos compoñentes de fusión de estaño. Se o espazo da placa PCB o permite, o espazo entre os compoñentes debería ser o máis amplo posible. Para paneis dobres, un lado debe estar deseñado para compoñentes SMD e SMC, e o outro lado son compoñentes discretos.

Nota no deseño:

* Primeiro determine a posición dos compoñentes da interface no PCB con outras placas ou sistemas PCB e preste atención á coordinación dos compoñentes da interface (como a orientación dos compoñentes, etc.).

* Debido ao pequeno volume de produtos de man, os compoñentes dispóñense dun xeito compacto, polo que para compoñentes máis grandes débese dar prioridade para determinar a situación axeitada e considerar o problema da coordinación entre si.

* estrutura do circuíto de análise coidadosa, o procesamento do bloque de circuítos (como circuíto amplificador de alta frecuencia, circuíto de mestura e circuíto de demodulación, etc.), na medida do posible para separar o sinal de corrente pesada e o sinal de corrente débil, o circuíto de sinal dixital e o sinal analóxico. circuíto, completar a mesma función do circuíto debe ser organizado nun determinado rango, reducindo así a área do lazo de sinal; A rede de filtrado de cada parte do circuíto debe estar conectada nas proximidades, de xeito que non só se poida reducir a radiación, senón tamén que se poida reducir a probabilidade de interferencia, de acordo coa capacidade de interferencia do circuíto.

* Agrupar circuítos de células segundo a súa sensibilidade á compatibilidade electromagnética en uso. Os compoñentes do circuíto vulnerables ás interferencias tamén deben evitar as fontes de interferencia (como as interferencias da CPU na placa de procesamento de datos).

4. Cableado

Despois de dispoñer os compoñentes, pode comezar o cableado. O principio básico do cableado é: baixo a condición de densidade do conxunto, o deseño do cableado de baixa densidade debe seleccionarse na medida do posible e o cableado do sinal debe ser o máis groso e delgado posible, o que favorece a correspondencia de impedancia.

Para o circuíto RF, o deseño irracional da dirección, ancho e espazamento da liña do sinal pode causar interferencia entre as liñas de transmisión do sinal; Ademais, a propia fonte de alimentación do sistema tamén existe unha interferencia de ruído, polo que no deseño do circuíto de RF débese considerar un cableado razoable e amplo.

Durante o cableado, todo o cableado debería estar lonxe do bordo da placa PCB (uns 2 mm), para non provocar nin ter o perigo oculto de rotura do fío durante a produción da placa PCB. A liña eléctrica debería ser o máis ampla posible para reducir a resistencia do lazo. Ao mesmo tempo, a dirección da liña eléctrica e a liña de terra deben ser consistentes coa dirección de transmisión de datos para mellorar a capacidade anti-interferencia. As liñas de sinal deben ser o máis curtas posibles e o número de buratos debe reducirse na medida do posible. Canto máis curta sexa a conexión entre compoñentes, mellor será para reducir a distribución de parámetros e a interferencia electromagnética entre si; Pois as liñas de sinal incompatibles deben estar moi afastadas entre si e intentar evitar as liñas paralelas e nos dous lados positivos da aplicación de liñas de sinal verticais mutuas; O cableado que precisa un enderezo de esquina debe ser de 135 ° Ángulo segundo corresponda, evite xirar ángulos rectos.

A liña directamente conectada coa almofada non debe ser demasiado ancha e a liña debe estar lonxe dos compoñentes desconectados na medida do posible para evitar curtocircuítos; Non se debuxan buratos nos compoñentes e deben estar lonxe dos compoñentes desconectados na medida do posible para evitar soldados virtuais, soldados continuos, curtocircuítos e outros fenómenos na produción.

No deseño de PCB do circuíto RF, o cableado correcto da liña de alimentación e do fío de terra é particularmente importante e o deseño razoable é o medio máis importante para superar as interferencias electromagnéticas. Moitas fontes de interferencia no PCB son xeradas pola fonte de alimentación e o fío de terra, entre os que o fío de terra causa a maior interferencia de ruído.

A principal razón pola que o fío de terra é doado de causar interferencias electromagnéticas é a impedancia do fío de terra. Cando unha corrente flúe polo chan, xerarase unha tensión no chan, dando lugar á corrente do bucle de terra, formando a interferencia do bucle do chan. Cando varios circuítos comparten unha soa peza de fío de terra, prodúcese un acoplamento de impedancia común, dando lugar ao que se coñece como ruído de terra. Polo tanto, ao cablear o fío de terra do circuíto RF, faga:

* Primeiro de todo, o circuíto divídese en bloques, o circuíto RF pódese dividir basicamente en amplificación de alta frecuencia, mestura, demodulación, vibracións locais e outras partes, para proporcionar un punto de referencia de potencial común para cada toma de terra do circuíto do módulo de circuíto. o sinal pódese transmitir entre diferentes módulos de circuíto. Despois resúmese no punto no que o circuíto RF do circuíto está conectado á terra, é dicir, resúmese na masa principal. Como só hai un punto de referencia, non hai un acoplamento de impedancia común e, polo tanto, non hai problema de interferencia mutua.

* Área dixital e área analóxica na medida do posible illamento do fío de terra, e masa dixital e masa analóxica para separar, finalmente conectada á masa de alimentación.

* O fío de terra de cada parte do circuíto tamén debe prestar atención ao principio de conexión a terra dun punto, minimizar a área do lazo de sinal e a dirección correspondente do circuíto de filtro nas proximidades.

* Se o espazo o permite, é mellor illar cada módulo con fío de terra para evitar o efecto de acoplamento de sinal entre si.

5. Conclusión

A clave do deseño de PCB RF reside en como reducir a capacidade de radiación e como mellorar a capacidade anti-interferencia. O deseño razoable e o cableado son a garantía de DESEÑAR PCB de RF. O método descrito neste traballo é útil para mellorar a fiabilidade do deseño de circuítos RF de circuítos RF, resolver o problema das interferencias electromagnéticas e acadar o propósito da compatibilidade electromagnética.