संचार प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, हाथ में रेडियो उच्च आवृत्ति सर्किट बोर्ड प्रौद्योगिकी अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, जैसे: वायरलेस पेजर, मोबाइल फोन, वायरलेस पीडीए, आदि, रेडियो फ्रीक्वेंसी सर्किट का प्रदर्शन सीधे पूरे उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। इन हैंडहेल्ड उत्पादों की सबसे बड़ी विशेषताओं में से एक लघुकरण है, और लघुकरण का अर्थ है कि घटकों का घनत्व बहुत अधिक है, जो घटकों (एसएमडी, एसएमसी, नंगे चिप, आदि सहित) को एक दूसरे के साथ बहुत प्रमुख बनाता है। यदि विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप संकेत को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो हो सकता है कि पूरा सर्किट सिस्टम ठीक से काम न करे। इसलिए, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को रोकने और दबाने और विद्युत चुम्बकीय संगतता में सुधार कैसे आरएफ सर्किट पीसीबी के डिजाइन में एक बहुत ही महत्वपूर्ण विषय बन गया है। एक ही सर्किट, विभिन्न पीसीबी डिजाइन संरचना, इसका प्रदर्शन सूचकांक बहुत भिन्न होगा। यह पेपर चर्चा करता है कि पाम उत्पादों के आरएफ सर्किट पीसीबी को डिजाइन करने के लिए प्रोटेल 99 एसई सॉफ्टवेयर का उपयोग करते समय विद्युत चुम्बकीय संगतता आवश्यकताओं को प्राप्त करने के लिए सर्किट के प्रदर्शन को अधिकतम कैसे किया जाए।

1. प्लेट का चयन

मुद्रित सर्किट बोर्ड के सब्सट्रेट में कार्बनिक और अकार्बनिक श्रेणियां शामिल हैं। सब्सट्रेट के सबसे महत्वपूर्ण गुण ढांकता हुआ स्थिरांक R, अपव्यय कारक (या ढांकता हुआ नुकसान) टैन , थर्मल विस्तार गुणांक CET और नमी अवशोषण हैं। आर सर्किट प्रतिबाधा और सिग्नल ट्रांसमिशन दर को प्रभावित करता है। उच्च आवृत्ति सर्किट के लिए, परमिटिटिविटी टॉलरेंस पर विचार करने वाला पहला और अधिक महत्वपूर्ण कारक है, और कम परमिटिटिविटी टॉलरेंस वाले सब्सट्रेट का चयन किया जाना चाहिए।

2. पीसीबी डिजाइन प्रक्रिया

क्योंकि Protel99 SE सॉफ्टवेयर Protel 98 और अन्य सॉफ्टवेयर से अलग है, Protel99 SE सॉफ्टवेयर द्वारा PCB डिजाइन की प्रक्रिया पर संक्षेप में चर्चा की गई है।

क्योंकि Protel99 SE PROJECT डेटाबेस मोड प्रबंधन को अपनाता है, जो कि Windows 99 में निहित है, इसलिए हमें सर्किट योजनाबद्ध आरेख और डिज़ाइन किए गए PCB लेआउट को प्रबंधित करने के लिए पहले एक डेटाबेस फ़ाइल सेट करनी चाहिए।

योजनाबद्ध आरेख का डिजाइन। नेटवर्क कनेक्शन का एहसास करने के लिए, उपयोग किए जाने वाले सभी घटकों को सिद्धांत डिजाइन से पहले घटक पुस्तकालय में मौजूद होना चाहिए; अन्यथा, आवश्यक घटकों को SCHLIB में बनाया जाना चाहिए और पुस्तकालय फ़ाइल में संग्रहीत किया जाना चाहिए। फिर, आप बस घटक पुस्तकालय से आवश्यक घटकों को कॉल करें और उन्हें डिज़ाइन किए गए सर्किट आरेख के अनुसार कनेक्ट करें।

योजनाबद्ध डिजाइन पूरा होने के बाद, पीसीबी डिजाइन में उपयोग के लिए एक नेटवर्क तालिका बनाई जा सकती है।

पीसीबी डिजाइन। ए सीबी आकार और आकार निर्धारण। पीसीबी का आकार और आकार उत्पाद में पीसीबी की स्थिति, अंतरिक्ष के आकार और आकार और अन्य भागों के साथ सहयोग के अनुसार निर्धारित किया जाता है। मैकेनिकल लेयर पर PLACE TRACK कमांड का उपयोग करके PCB की आकृति बनाएं। बी एसएमटी आवश्यकताओं के अनुसार पीसीबी पर पोजिशनिंग होल, आंखें और संदर्भ बिंदु बनाएं। सी. घटकों का उत्पादन। यदि आपको कुछ विशेष घटकों का उपयोग करने की आवश्यकता है जो घटक पुस्तकालय में मौजूद नहीं हैं, तो आपको लेआउट से पहले घटक बनाने की आवश्यकता है। Protel99 SE में कंपोनेंट्स बनाने की प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल है। घटक बनाने वाली विंडो में प्रवेश करने के लिए “डिज़ाइन” मेनू में “लाइब्रेरी बनाएं” कमांड का चयन करें, और फिर डिज़ाइन घटकों के लिए “टूल” मेनू में “नया घटक” कमांड का चयन करें। इस समय, बस एक निश्चित स्थिति में संबंधित पैड को ड्रा करें और इसे आवश्यक पैड (आकार, आकार, आंतरिक व्यास और पैड के कोण, आदि सहित, और पीएडी के संबंधित पिन नाम को चिह्नित करें) में संपादित करें। वास्तविक घटक के आकार और आकार के अनुसार PLACE PAD और इसी तरह की कमांड के साथ TOP LAYER। फिर टॉप ओवरलेयर में घटक की अधिकतम उपस्थिति को आकर्षित करने के लिए प्लेस ट्रैक कमांड का उपयोग करें, एक घटक नाम का चयन करें और इसे घटक पुस्तकालय में संग्रहीत करें। डी. घटकों के बनने के बाद, लेआउट और वायरिंग की जाएगी। इन दो भागों पर नीचे विस्तार से चर्चा की जाएगी। ई. उपरोक्त प्रक्रिया पूरी होने के बाद जांचें। एक ओर, इसमें सर्किट सिद्धांत का निरीक्षण शामिल है, दूसरी ओर, एक दूसरे के मिलान और संयोजन की जांच करना आवश्यक है। सर्किट सिद्धांत को नेटवर्क द्वारा मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से जांचा जा सकता है (योजनाबद्ध आरेख द्वारा गठित नेटवर्क की तुलना पीसीबी द्वारा गठित नेटवर्क से की जा सकती है)। एफ. फाइल की जांच, संग्रह और आउटपुट के बाद। Protel99 SE में, आपको FILE को निर्दिष्ट पथ में सहेजने के लिए FILE विकल्प में EXPORT कमांड चलाना होगा और FILE (IMPORT कमांड एक FILE को Protel99 SE में आयात करना है)। नोट: Protel99 SE “फ़ाइल” विकल्प में “इस रूप में कॉपी सहेजें…” कमांड निष्पादित होने के बाद, चयनित फ़ाइल नाम विंडोज 98 में दिखाई नहीं देता है, इसलिए फ़ाइल को संसाधन प्रबंधक में नहीं देखा जा सकता है। यह प्रोटेल 98 में “सेव एएस …” से अलग है। यह बिल्कुल वैसा ही काम नहीं करता है।

3. अवयव लेआउट

चूंकि एसएमटी आम तौर पर वेल्ड घटकों के लिए इन्फ्रारेड फर्नेस गर्मी प्रवाह वेल्डिंग का उपयोग करता है, घटकों का लेआउट सोल्डर जोड़ों की गुणवत्ता को प्रभावित करता है, और फिर उत्पादों की उपज को प्रभावित करता है। आरएफ सर्किट के पीसीबी डिजाइन के लिए, विद्युत चुम्बकीय संगतता के लिए आवश्यक है कि प्रत्येक सर्किट मॉड्यूल यथासंभव विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्पन्न न करे, और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का विरोध करने की एक निश्चित क्षमता हो। इसलिए, घटकों का लेआउट सीधे सर्किट के हस्तक्षेप और हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता को भी प्रभावित करता है, जो सीधे डिज़ाइन किए गए सर्किट के प्रदर्शन से भी संबंधित है। इसलिए, आरएफ सर्किट पीसीबी के डिजाइन में, साधारण पीसीबी डिजाइन के लेआउट के अलावा, हमें यह भी विचार करना चाहिए कि आरएफ सर्किट के विभिन्न हिस्सों के बीच हस्तक्षेप को कैसे कम किया जाए, सर्किट के हस्तक्षेप को अन्य सर्किटों में कैसे कम किया जाए और सर्किट की ही विरोधी हस्तक्षेप क्षमता। अनुभव के अनुसार, आरएफ सर्किट का प्रभाव न केवल आरएफ सर्किट बोर्ड के प्रदर्शन सूचकांक पर निर्भर करता है, बल्कि सीपीयू प्रसंस्करण बोर्ड के साथ बातचीत पर भी काफी हद तक निर्भर करता है। इसलिए, पीसीबी डिजाइन में, उचित लेआउट विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

सामान्य लेआउट सिद्धांत: घटकों को यथासंभव एक ही दिशा में व्यवस्थित किया जाना चाहिए, और खराब वेल्डिंग घटना को कम किया जा सकता है या टिन पिघल प्रणाली में पीसीबी की दिशा का चयन करके भी बचा जा सकता है; अनुभव के अनुसार, टिन-पिघलने वाले घटकों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए घटकों के बीच का स्थान कम से कम 0.5 मिमी होना चाहिए। यदि पीसीबी बोर्ड का स्थान अनुमति देता है, तो घटकों के बीच का स्थान जितना संभव हो उतना चौड़ा होना चाहिए। डबल पैनल के लिए, एक तरफ एसएमडी और एसएमसी घटकों के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, और दूसरी तरफ असतत घटक हैं।

लेआउट में नोट:

* पहले पीसीबी पर अन्य पीसीबी बोर्ड या सिस्टम के साथ इंटरफेस घटकों की स्थिति निर्धारित करें, और इंटरफेस घटकों के समन्वय पर ध्यान दें (जैसे घटकों का उन्मुखीकरण, आदि)।

* हैंडहेल्ड उत्पादों की छोटी मात्रा के कारण, घटकों को एक कॉम्पैक्ट तरीके से व्यवस्थित किया जाता है, इसलिए बड़े घटकों के लिए, उपयुक्त स्थान निर्धारित करने के लिए प्राथमिकता दी जानी चाहिए, और एक दूसरे के बीच समन्वय की समस्या पर विचार करना चाहिए।

* सावधान विश्लेषण सर्किट संरचना, सर्किट ब्लॉक प्रसंस्करण (जैसे उच्च आवृत्ति एम्पलीफायर सर्किट, मिश्रण सर्किट और डिमोड्यूलेशन सर्किट, आदि), जहां तक ​​​​संभव हो भारी वर्तमान सिग्नल और कमजोर वर्तमान सिग्नल, अलग डिजिटल सिग्नल सर्किट और एनालॉग सिग्नल को अलग करना सर्किट, सर्किट के समान कार्य को एक निश्चित सीमा में व्यवस्थित किया जाना चाहिए, जिससे सिग्नल लूप क्षेत्र कम हो; सर्किट के प्रत्येक भाग के फ़िल्टरिंग नेटवर्क को पास से जोड़ा जाना चाहिए, ताकि न केवल विकिरण को कम किया जा सके, बल्कि सर्किट की हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता के अनुसार हस्तक्षेप की संभावना को भी कम किया जा सके।

* उपयोग में विद्युत चुम्बकीय संगतता के प्रति संवेदनशीलता के अनुसार समूह सेल सर्किट। सर्किट के घटक जो हस्तक्षेप की चपेट में हैं, उन्हें भी हस्तक्षेप स्रोतों (जैसे डेटा प्रोसेसिंग बोर्ड पर सीपीयू से हस्तक्षेप) से बचना चाहिए।

4. तारों

घटकों के रखे जाने के बाद, वायरिंग शुरू हो सकती है। वायरिंग का मूल सिद्धांत है: असेंबली डेंसिटी की स्थिति के तहत, कम-घनत्व वाले वायरिंग डिज़ाइन को यथासंभव चुना जाना चाहिए, और सिग्नल वायरिंग जितना संभव हो उतना मोटा और पतला होना चाहिए, जो प्रतिबाधा मिलान के लिए अनुकूल हो।

आरएफ सर्किट के लिए, सिग्नल लाइन दिशा, चौड़ाई और लाइन स्पेसिंग के अनुचित डिजाइन सिग्नल सिग्नल ट्रांसमिशन लाइनों के बीच हस्तक्षेप का कारण बन सकते हैं; इसके अलावा, सिस्टम बिजली की आपूर्ति भी शोर हस्तक्षेप मौजूद है, इसलिए आरएफ सर्किट पीसीबी के डिजाइन में व्यापक, उचित तारों पर विचार किया जाना चाहिए।

वायरिंग करते समय, सभी वायरिंग पीसीबी बोर्ड (लगभग 2 मिमी) की सीमा से बहुत दूर होनी चाहिए, ताकि पीसीबी बोर्ड के उत्पादन के दौरान तार टूटने का कोई छिपा खतरा न हो। लूप के प्रतिरोध को कम करने के लिए पावर लाइन यथासंभव चौड़ी होनी चाहिए। उसी समय, बिजली लाइन और ग्राउंड लाइन की दिशा डेटा ट्रांसमिशन की दिशा के अनुरूप होनी चाहिए ताकि हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता में सुधार हो सके। सिग्नल लाइनें यथासंभव छोटी होनी चाहिए और जहां तक ​​संभव हो छिद्रों की संख्या कम की जानी चाहिए। घटकों के बीच कनेक्शन जितना छोटा होगा, पैरामीटर के वितरण और एक दूसरे के बीच विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करने के लिए बेहतर होगा; असंगत सिग्नल लाइनों के लिए एक दूसरे से दूर होना चाहिए, और समानांतर लाइनों से बचने की कोशिश करें, और पारस्परिक लंबवत सिग्नल लाइनों के आवेदन के सकारात्मक दो पक्षों में; कोने के पते की आवश्यकता वाले तारों को उपयुक्त के रूप में 135 ° कोण होना चाहिए, समकोण मोड़ने से बचें।

पैड से सीधे जुड़ी लाइन बहुत चौड़ी नहीं होनी चाहिए, और शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए लाइन को डिस्कनेक्ट किए गए घटकों से दूर होना चाहिए; घटकों पर छेद नहीं खींचा जाना चाहिए, और वर्चुअल वेल्डिंग, निरंतर वेल्डिंग, शॉर्ट सर्किट और उत्पादन में अन्य घटनाओं से बचने के लिए जहां तक ​​​​संभव हो डिस्कनेक्ट किए गए घटकों से दूर होना चाहिए।

आरएफ सर्किट के पीसीबी डिजाइन में, बिजली लाइन और ग्राउंड वायर की सही वायरिंग विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, और उचित डिजाइन विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को दूर करने का सबसे महत्वपूर्ण साधन है। पीसीबी पर बहुत सारे हस्तक्षेप स्रोत बिजली की आपूर्ति और ग्राउंड वायर द्वारा उत्पन्न होते हैं, जिनमें से ग्राउंड वायर सबसे अधिक शोर हस्तक्षेप का कारण बनता है।

ग्राउंड वायर के विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का कारण आसान होने का मुख्य कारण ग्राउंड वायर का प्रतिबाधा है। जब जमीन से करंट प्रवाहित होता है, तो जमीन पर एक वोल्टेज उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप ग्राउंड लूप करंट होता है, जिससे जमीन का लूप इंटरफेरेंस बनता है। जब कई सर्किट ग्राउंड वायर के एक टुकड़े को साझा करते हैं, तो सामान्य प्रतिबाधा युग्मन होता है, जिसके परिणामस्वरूप ग्राउंड शोर के रूप में जाना जाता है। इसलिए, आरएफ सर्किट पीसीबी के ग्राउंड वायर को वायरिंग करते समय, करें:

* सबसे पहले, सर्किट को ब्लॉक में विभाजित किया जाता है, आरएफ सर्किट को मूल रूप से उच्च आवृत्ति प्रवर्धन, मिश्रण, डिमोड्यूलेशन, स्थानीय कंपन और अन्य भागों में विभाजित किया जा सकता है, ताकि प्रत्येक सर्किट मॉड्यूल सर्किट ग्राउंडिंग के लिए एक सामान्य संभावित संदर्भ बिंदु प्रदान किया जा सके, ताकि सिग्नल को विभिन्न सर्किट मॉड्यूल के बीच प्रेषित किया जा सकता है। इसके बाद इसे उस बिंदु पर संक्षेपित किया जाता है जहां आरएफ सर्किट पीसीबी जमीन से जुड़ा होता है, यानी मुख्य जमीन पर संक्षेप में। चूंकि केवल एक संदर्भ बिंदु है, इसलिए कोई सामान्य प्रतिबाधा युग्मन नहीं है और इस प्रकार कोई पारस्परिक हस्तक्षेप समस्या नहीं है।

* डिजिटल क्षेत्र और एनालॉग क्षेत्र जहाँ तक संभव हो ग्राउंड वायर आइसोलेशन, और डिजिटल ग्राउंड और एनालॉग ग्राउंड को अलग करने के लिए, अंत में बिजली आपूर्ति ग्राउंड से जुड़ा।

* सर्किट के प्रत्येक भाग में ग्राउंड वायर को सिंगल पॉइंट ग्राउंडिंग सिद्धांत पर भी ध्यान देना चाहिए, सिग्नल लूप क्षेत्र को कम करना चाहिए, और आस-पास के संबंधित फ़िल्टर सर्किट पते पर ध्यान देना चाहिए।

* यदि स्थान अनुमति देता है, तो एक दूसरे के बीच सिग्नल युग्मन प्रभाव को रोकने के लिए प्रत्येक मॉड्यूल को ग्राउंड वायर से अलग करना बेहतर होता है।

5. निष्कर्ष

आरएफ पीसीबी डिजाइन की कुंजी विकिरण क्षमता को कम करने और हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता में सुधार करने के तरीके में निहित है। उचित लेआउट और वायरिंग डिजाइनिंग आरएफ पीसीबी की गारंटी है। इस पत्र में वर्णित विधि आरएफ सर्किट पीसीबी डिजाइन की विश्वसनीयता में सुधार करने, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप की समस्या को हल करने और विद्युत चुम्बकीय संगतता के उद्देश्य को प्राप्त करने में सहायक है।