ની ડિઝાઇનમાં પીસીબી બોર્ડ, ફ્રીક્વન્સીના ઝડપી વધારા સાથે, ઘણી હસ્તક્ષેપ થશે જે ઓછી આવર્તન પીસીબી બોર્ડ કરતા અલગ છે. તદુપરાંત, આવર્તનમાં વધારો અને મીનીએચ્યુરાઇઝેશન અને પીસીબી બોર્ડની ઓછી કિંમત વચ્ચેના વિરોધાભાસ સાથે, આ દખલ વધુ ને વધુ જટિલ બનશે.

વાસ્તવિક સંશોધનમાં, અમે તારણ કાી શકીએ છીએ કે મુખ્યત્વે દખલના ચાર પાસાઓ છે, જેમાં વીજ પુરવઠો અવાજ, ટ્રાન્સમિશન લાઇન હસ્તક્ષેપ, જોડાણ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ (EMI) નો સમાવેશ થાય છે. ઉચ્ચ-આવર્તન પીસીબીની વિવિધ હસ્તક્ષેપ સમસ્યાઓનું વિશ્લેષણ કરીને અને કાર્યમાં પ્રેક્ટિસ સાથે જોડવાથી, અસરકારક ઉકેલો આગળ મૂકવામાં આવે છે.

પ્રથમ, વીજ પુરવઠો અવાજ

ઉચ્ચ આવર્તન સર્કિટમાં, વીજ પુરવઠોનો અવાજ ઉચ્ચ આવર્તન સંકેત પર સ્પષ્ટ પ્રભાવ ધરાવે છે. તેથી, વીજ પુરવઠાની પ્રથમ જરૂરિયાત ઓછી અવાજ છે. સ્વચ્છ માળ સ્વચ્છ વીજળી જેટલું જ મહત્વનું છે. શા માટે? પાવર લાક્ષણિકતાઓ આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવી છે. દેખીતી રીતે, વીજ પુરવઠો ચોક્કસ અવરોધ ધરાવે છે, અને અવરોધ સમગ્ર વીજ પુરવઠા પર વહેંચાયેલો છે, તેથી, વીજ પુરવઠામાં અવાજ ઉમેરવામાં આવશે.

પછી આપણે વીજ પુરવઠાના અવરોધને ઓછો કરવો જોઈએ, તેથી સમર્પિત પાવર સપ્લાય લેયર અને ગ્રાઉન્ડિંગ લેયર હોવું શ્રેષ્ઠ છે. એચએફ સર્કિટ ડિઝાઇનમાં, મોટાભાગના કેસોમાં બસ કરતાં પાવર સપ્લાયને લેયર તરીકે ડિઝાઇન કરવું વધુ સારું છે, જેથી લૂપ હંમેશા ન્યૂનતમ અવરોધના માર્ગને અનુસરી શકે.

આ ઉપરાંત, પાવર બોર્ડે પીસીબી પર તમામ જનરેટ અને પ્રાપ્ત સિગ્નલો માટે સિગ્નલ લૂપ આપવું આવશ્યક છે. આ સિગ્નલ લૂપ ઘટાડે છે અને આમ અવાજ ઘટાડે છે, જે ઘણી વખત લો-ફ્રીક્વન્સી સર્કિટ ડિઝાઇનરો દ્વારા અવગણવામાં આવે છે.

ઉચ્ચ આવર્તન પીસીબી ડિઝાઇન દખલગીરી ઉકેલો થાય છે

આકૃતિ 1: પાવર લાક્ષણિકતાઓ

પીસીબી ડિઝાઇનમાં પાવર અવાજને દૂર કરવાની ઘણી રીતો છે:

1. બોર્ડ પર થ્રુ હોલ નોંધી લો: થ્રુ હોલ દ્વારા પાવર સપ્લાય લેયર પર કોતરવામાં આવેલી છિદ્રોની જરૂર પડે છે જેથી થ્રુ હોલમાંથી પસાર થવા માટે જગ્યા છોડી શકાય. જો પાવર સપ્લાય લેયરનું ઉદઘાટન ખૂબ મોટું હોય, તો તે સિગ્નલ લૂપને અસર કરવા માટે બંધાયેલ છે, સિગ્નલને બાયપાસ કરવાની ફરજ પડે છે, લૂપ વિસ્તાર વધે છે, અને અવાજ વધે છે. તે જ સમયે, જો ઘણી સિગ્નલ લાઇનો ઉદઘાટન નજીક ક્લસ્ટર કરવામાં આવે અને સમાન લૂપ શેર કરે, તો સામાન્ય અવરોધ ક્રોસસ્ટોકનું કારણ બનશે. આકૃતિ 2 જુઓ.

ઉચ્ચ આવર્તન પીસીબી ડિઝાઇન દખલગીરી ઉકેલો થાય છે

આકૃતિ 2: બાયપાસ સિગ્નલ લૂપનો સામાન્ય માર્ગ

2. કનેક્શન લાઇનને પૂરતી જમીનની જરૂર છે: દરેક સિગ્નલની પોતાની માલિકીની સિગ્નલ લૂપ હોવી જરૂરી છે, અને સિગ્નલ અને લૂપનો લૂપ વિસ્તાર શક્ય તેટલો નાનો છે, એટલે કે, સિગ્નલ અને લૂપ સમાંતર હોવા જોઈએ.

3. એનાલોગ અને ડિજિટલ વીજ પુરવઠો અલગ કરવા માટે: ઉચ્ચ-આવર્તન ઉપકરણો સામાન્ય રીતે ડિજિટલ ઘોંઘાટ પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે, તેથી જો બંને એનાલોગ અને ડિજિટલ ભાગો પર સિગ્નલ હોય તો વીજ પુરવઠાના પ્રવેશદ્વાર પર બે જોડાયેલા હોવા જોઈએ. શબ્દો, લૂપ વિસ્તારને ઘટાડવા માટે લૂપ પર સિગ્નલમાં મૂકી શકાય છે. સિગ્નલ લૂપ માટે વપરાતો ડિજિટલ-એનાલોગ સ્પાન આકૃતિ 3 માં બતાવવામાં આવ્યો છે.

ઉચ્ચ આવર્તન પીસીબી ડિઝાઇન દખલગીરી ઉકેલો થાય છે

આકૃતિ 3: ડિજિટલ – સિગ્નલ લૂપ માટે એનાલોગ સ્પાન

4. સ્તરો વચ્ચે અલગ વીજ પુરવઠો ઓવરલેપ કરવાનું ટાળો: અન્યથા સર્કિટ અવાજ સરળતાથી પરોપજીવી કેપેસિટીવ જોડાણમાંથી પસાર થઈ શકે છે.

5. સંવેદનશીલ ઘટકોને અલગ કરો: જેમ કે PLL.

6. પાવર કેબલ મૂકો: સિગ્નલ લૂપ ઘટાડવા માટે, અવાજ ઘટાડવા માટે સિગ્નલ લાઇનની ધાર પર પાવર કેબલ મૂકો, આકૃતિ 4 માં બતાવ્યા પ્રમાણે.

ઉચ્ચ આવર્તન પીસીબી ડિઝાઇન દખલગીરી ઉકેલો થાય છે

આકૃતિ 4: સિગ્નલ લાઇનની બાજુમાં પાવર કોર્ડ મૂકો

બે, ટ્રાન્સમિશન લાઇન

પીસીબીમાં માત્ર બે શક્ય ટ્રાન્સમિશન લાઈન છે:

રિબન લાઇન અને માઇક્રોવેવ લાઇનની સૌથી મોટી સમસ્યા પ્રતિબિંબ છે. પ્રતિબિંબ ઘણી સમસ્યાઓનું કારણ બનશે. ઉદાહરણ તરીકે, લોડ સિગ્નલ મૂળ સંકેત અને ઇકો સિગ્નલની સુપરપોઝિશન હશે, જે સિગ્નલ વિશ્લેષણની મુશ્કેલીમાં વધારો કરશે. પ્રતિબિંબ વળતર નુકશાન (વળતર નુકશાન) નું કારણ બને છે, જે સિગ્નલને એડિટિવ અવાજ હસ્તક્ષેપ જેટલી ખરાબ અસર કરે છે:

1. સિગ્નલ સ્ત્રોત પર પાછું પ્રતિબિંબિત થતું સિગ્નલ સિસ્ટમનો અવાજ વધારશે, જે પ્રાપ્તકર્તા માટે અવાજને સિગ્નલથી અલગ પાડવાનું વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે;

2. કોઈપણ પ્રતિબિંબિત સિગ્નલ મૂળભૂત રીતે સિગ્નલની ગુણવત્તામાં ઘટાડો કરશે અને ઇનપુટ સિગ્નલનો આકાર બદલશે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, સોલ્યુશન મુખ્યત્વે અવબાધ મેચિંગ છે (ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્ટરકનેક્શનની અવબાધ સિસ્ટમની અવબાધ સાથે ખૂબ મેળ ખાતી હોવી જોઈએ), પરંતુ કેટલીકવાર અવબાધની ગણતરી વધુ મુશ્કેલીકારક હોય છે, તમે કેટલાક ટ્રાન્સમિશન લાઇન અવબાધ ગણતરી સોફ્ટવેરનો સંદર્ભ લઈ શકો છો. પીસીબી ડિઝાઇનમાં ટ્રાન્સમિશન લાઇનની દખલ દૂર કરવાની પદ્ધતિઓ નીચે મુજબ છે:

(a) ટ્રાન્સમિશન લાઇનોના અવરોધ બંધ કરવાનું ટાળો. બંધ અવરોધનો મુદ્દો ટ્રાન્સમિશન લાઇન પરિવર્તનનો બિંદુ છે, જેમ કે સીધો ખૂણો, છિદ્ર દ્વારા, વગેરે, શક્ય હોય ત્યાં સુધી ટાળવો જોઈએ. પદ્ધતિઓ: રેખાના સીધા ખૂણાઓને ટાળવા માટે, જ્યાં સુધી શક્ય હોય ત્યાં 45 ° કોણ અથવા ચાપ જવા માટે, મોટા ખૂણા પણ હોઈ શકે છે; છિદ્રો દ્વારા શક્ય તેટલા ઓછા વાપરો, કારણ કે દરેક છિદ્ર એક અવરોધ બંધ છે, જે અંજીરમાં બતાવ્યા પ્રમાણે છે. 5; બાહ્ય સ્તરના સિગ્નલો આંતરિક સ્તરમાંથી પસાર થવાનું ટાળે છે અને લટું.

ઉચ્ચ આવર્તન પીસીબી ડિઝાઇન દખલગીરી ઉકેલો થાય છે

આકૃતિ 5: ટ્રાન્સમિશન લાઇનની દખલ દૂર કરવાની પદ્ધતિ

(b) સ્ટેક લાઇનનો ઉપયોગ કરશો નહીં. કારણ કે કોઇપણ પાઇલ લાઇન અવાજનો સ્ત્રોત છે. જો પાઇલ લાઇન ટૂંકી હોય, તો તેને ટ્રાન્સમિશન લાઇનના અંતમાં જોડી શકાય છે; જો પાઇલ લાઇન લાંબી હોય, તો તે મુખ્ય ટ્રાન્સમિશન લાઇનને સ્રોત તરીકે લેશે અને મહાન પ્રતિબિંબ ઉત્પન્ન કરશે, જે સમસ્યાને જટિલ બનાવશે. તેનો ઉપયોગ ન કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

ત્રીજું, જોડાણ

1. સામાન્ય અવરોધ જોડાણ: તે એક સામાન્ય જોડાણ ચેનલ છે, એટલે કે, હસ્તક્ષેપ સ્રોત અને દખલ ઉપકરણ ઘણીવાર આકૃતિ 6 માં બતાવ્યા પ્રમાણે કેટલાક વાહક (જેમ કે લૂપ પાવર સપ્લાય, બસ અને સામાન્ય ગ્રાઉન્ડિંગ) વહેંચે છે.

ઉચ્ચ આવર્તન પીસીબી ડિઝાઇન દખલગીરી ઉકેલો થાય છે

આકૃતિ 6: સામાન્ય અવરોધ જોડાણ

આ ચેનલમાં, આઇસીનો ડ્રોપ બેક સિરીઝ કરંટ લૂપમાં સામાન્ય-મોડ વોલ્ટેજનું કારણ બને છે, જે રીસીવરને અસર કરે છે.

2. ફિલ્ડ કોમન-મોડ કપ્લિંગ રેડિયેશન સ્રોતને કારણે દખલ સર્કિટ દ્વારા અને સામાન્ય સંદર્ભ સપાટી પર બનેલા લૂપમાં સામાન્ય-મોડ વોલ્ટેજનું કારણ બનશે.

જો ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રબળ હોય, તો શ્રેણી ગ્રાઉન્ડ સર્કિટમાં પેદા થતા સામાન્ય-મોડ વોલ્ટેજનું મૂલ્ય Vcm =-(△ B/△ t)* વિસ્તાર (જ્યાં △ B = ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની તીવ્રતામાં ફેરફાર) છે. જો તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર છે, જ્યારે તેનું ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર મૂલ્ય જાણીતું હોય, ત્યારે તેનું પ્રેરિત વોલ્ટેજ: Vcm = (L*H*F*E)/48, સૂત્ર L (m) = 150MHz માટે યોગ્ય છે, આ મર્યાદાથી આગળ, મહત્તમ પ્રેરિત વોલ્ટેજની ગણતરી આ રીતે સરળ કરી શકાય છે: Vcm = 2*H*E.

3. ડિફરન્સલ મોડ ફિલ્ડ કપ્લીંગ: લીડ પર વાયરની જોડી અથવા સર્કિટ બોર્ડ દ્વારા ડાયરેક્ટ રેડિયેશન અને તેનો લૂપ ઇન્ડક્શન પ્રાપ્ત થાય છે. જો તમે શક્ય તેટલા બે વાયરની નજીક જાઓ. આ જોડાણ મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડવામાં આવે છે, તેથી દખલ ઘટાડવા માટે બે વાયરને એકસાથે ટ્વિસ્ટ કરી શકાય છે.

4. ઇન્ટર-લાઇન કપ્લીંગ (ક્રોસસ્ટોક) કોઈપણ લાઇન અથવા સમાંતર સર્કિટ વચ્ચે અનિચ્છનીય જોડાણનું કારણ બની શકે છે, જે સિસ્ટમની કામગીરીને મોટા પ્રમાણમાં નુકસાન પહોંચાડે છે. તેના પ્રકારને કેપેસિટીવ ક્રોસસ્ટોક અને ગ્રહણશીલ ક્રોસસ્ટોકમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

પહેલાનું કારણ એ છે કે રેખાઓ વચ્ચેની પરોપજીવી કેપેસિટીન્સ અવાજ સ્રોત પર અવાજને વર્તમાન ઇન્જેક્શન દ્વારા અવાજ પ્રાપ્ત કરતી લાઇન સાથે બનાવે છે. બાદમાં અનિચ્છનીય પરોપજીવી ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક તબક્કાઓ વચ્ચે સંકેતોના જોડાણ તરીકે વિચારી શકાય છે. ઇન્ડક્ટિવ ક્રોસસ્ટોકનું કદ બે આંટીઓની નિકટતા, લૂપ વિસ્તારનું કદ અને અસરગ્રસ્ત લોડની અવબાધ પર આધારિત છે.

5. પાવર કેબલ જોડાણ: એસી અથવા ડીસી પાવર કેબલ્સ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ દ્વારા દખલ કરવામાં આવે છે

અન્ય ઉપકરણો પર સ્થાનાંતરિત કરો.

પીસીબી ડિઝાઇનમાં ક્રોસસ્ટોકને દૂર કરવાની ઘણી રીતો છે:

1. બંને પ્રકારના ક્રોસસ્ટોક લોડ ઇમ્પેડન્સના વધારા સાથે વધે છે, તેથી ક્રોસસ્ટોક દ્વારા થતી દખલ માટે સંવેદનશીલ સિગ્નલ લાઇનો યોગ્ય રીતે સમાપ્ત થવી જોઈએ.

2. કેપેસિટીવ ક્રોસસ્ટોકને અસરકારક રીતે ઘટાડવા માટે સિગ્નલ લાઇન વચ્ચેનું અંતર વધારવું. ગ્રાઉન્ડ મેનેજમેન્ટ, વાયરિંગ વચ્ચેનું અંતર (જેમ કે સક્રિય સિગ્નલ લાઇન અને અલગતા માટે ગ્રાઉન્ડ લાઇનો, ખાસ કરીને સિગ્નલ લાઇન અને જમીનથી અંતરાલ વચ્ચે કૂદવાની સ્થિતિમાં) અને લીડ ઇન્ડક્ટન્સ ઘટાડે છે.

3. નજીકની સિગ્નલ લાઈન વચ્ચે ગ્રાઉન્ડ વાયર નાખીને કેપેસિટીવ ક્રોસસ્ટોક અસરકારક રીતે ઘટાડી શકાય છે, જે તરંગલંબાઈના દરેક ક્વાર્ટરમાં રચના સાથે જોડાયેલ હોવું જોઈએ.

4. સમજદાર ક્રોસસ્ટોક માટે, લૂપ વિસ્તાર ઓછો કરવો જોઈએ, અને જો મંજૂરી હોય તો, લૂપને દૂર કરવો જોઈએ.

5. સિગ્નલ શેરિંગ લૂપ્સ ટાળો.

6. સિગ્નલ અખંડિતતા પર ધ્યાન આપો: સિગ્નલ અખંડિતતાને ઉકેલવા માટે ડિઝાઇનરે વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં અંતનો અમલ કરવો જોઈએ. સિગ્નલ અખંડિતતાનું સારું પ્રદર્શન મેળવવા માટે આ અભિગમનો ઉપયોગ કરનારા ડિઝાઇનર્સ શિલ્ડિંગ કોપર વરખની માઇક્રોસ્ટ્રીપ લંબાઈ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે. સંચાર માળખામાં ગાense કનેક્ટર્સ ધરાવતી સિસ્ટમો માટે, ડિઝાઇનર પીસીબીનો ઉપયોગ ટર્મિનલ તરીકે કરી શકે છે.

ચાર, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ

જેમ જેમ ઝડપ વધે છે, EMI વધુ ને વધુ ગંભીર બને છે અને ઘણા પાસાઓ (જેમ કે ઇન્ટરકનેક્ટ્સ પર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ) માં રજૂ કરે છે. હાઇ-સ્પીડ ઉપકરણો ખાસ કરીને આ માટે સંવેદનશીલ હોય છે અને તે હાઇ-સ્પીડ બનાવટી સંકેતો પ્રાપ્ત કરશે, જ્યારે લો-સ્પીડ ઉપકરણો આવા ખોટા સંકેતોને અવગણશે.

પીસીબી ડિઝાઇનમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપને દૂર કરવાની ઘણી રીતો છે:

1. આંટીઓ ઘટાડવી: દરેક લૂપ એન્ટેનાની સમકક્ષ હોય છે, તેથી આપણે લૂપ્સની સંખ્યા, લૂપ્સનો વિસ્તાર અને લૂપ્સની એન્ટેના અસરને ઓછી કરવાની જરૂર છે. ખાતરી કરો કે સિગ્નલમાં કોઈપણ બે બિંદુઓ પર માત્ર એક જ લૂપ પાથ છે, કૃત્રિમ આંટીઓ ટાળો અને જ્યારે પણ શક્ય હોય ત્યારે પાવર લેયરનો ઉપયોગ કરો.

2. ફિલ્ટરિંગ: ફિલ્ટરિંગનો ઉપયોગ પાવર લાઇન અને સિગ્નલ લાઇન બંને પર EMI ઘટાડવા માટે કરી શકાય છે. ત્યાં ત્રણ પદ્ધતિઓ છે: ડીકોપલિંગ કેપેસિટર, EMI ફિલ્ટર અને મેગ્નેટિક એલિમેન્ટ. EMI ફિલ્ટર આકૃતિ 7 માં બતાવવામાં આવ્યું છે.

ઉચ્ચ આવર્તન પીસીબી ડિઝાઇન દખલગીરી ઉકેલો થાય છે

આકૃતિ 7: ફિલ્ટર પ્રકારો

3. કવચ. ઇશ્યૂની લંબાઈ વત્તા ઘણાં ચર્ચા શિલ્ડિંગ લેખોના પરિણામે, હવે કોઈ ચોક્કસ પરિચય નથી.

4. ઉચ્ચ આવર્તન ઉપકરણોની ઝડપ ઘટાડવી.

5. PCB બોર્ડના ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટમાં વધારો, જે બોર્ડની નજીક ટ્રાન્સમિશન લાઇન જેવા ઉચ્ચ આવર્તનના ભાગોને બહારની તરફ ફેલાતા અટકાવી શકે છે; પીસીબી બોર્ડની જાડાઈ વધારવી, માઈક્રોસ્ટ્રીપ લાઈનની જાડાઈ ઘટાડવી, ઈલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક લાઈન સ્પિલઓવરને રોકી શકે છે, કિરણોત્સર્ગને પણ રોકી શકે છે.

આ તબક્કે, આપણે નિષ્કર્ષ આપી શકીએ કે hf PCB ડિઝાઇનમાં, આપણે નીચેના સિદ્ધાંતોનું પાલન કરવું જોઈએ:

1. વીજ પુરવઠો અને જમીનની એકીકરણ અને સ્થિરતા.

2. કાળજીપૂર્વક માનવામાં આવે છે વાયરિંગ અને યોગ્ય સમાપ્તિ પ્રતિબિંબ દૂર કરી શકે છે.

3. કાળજીપૂર્વક માનવામાં આવે છે વાયરિંગ અને યોગ્ય સમાપ્તિ કેપેસિટીવ અને ઇન્ડક્ટિવ ક્રોસસ્ટોક ઘટાડી શકે છે.

4. EMC ની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ઘોંઘાટ દમન જરૂરી છે.