S razvojem komunikacijske tehnologije, ručni radio visokofrekventna ploča tehnologija se sve više koristi, kao što su: bežični pager, mobilni telefon, bežični PDA, itd., performanse radiofrekvencijskog kruga izravno utječu na kvalitetu cijelog proizvoda. Jedna od najvećih karakteristika ovih ručnih proizvoda je minijaturizacija, a minijaturizacija znači da je gustoća komponenti vrlo velika, zbog čega se komponente (uključujući SMD, SMC, goli čip itd.) Međusobno ometaju. Ako se signalom elektromagnetskih smetnji ne rukuje pravilno, cijeli sustav kruga možda neće raditi ispravno. Stoga je način sprječavanja i suzbijanja elektromagnetskih smetnji i poboljšanja elektromagnetske kompatibilnosti postao vrlo važna tema u dizajnu PCB -a za RF krugove. Isti krug, drugačija struktura PCB -a, njegov indeks performansi uvelike će se razlikovati. U ovom se radu raspravlja o tome kako povećati performanse kruga kako bi se postigli zahtjevi elektromagnetske kompatibilnosti pri korištenju Protel99 SE softvera za projektiranje RF sklopova PCB -a od proizvoda od palmi.

1. Izbor ploče

The substrate of printed circuit board includes organic and inorganic categories. Najvažnija svojstva podloge su dielektrična konstanta ε R, faktor disipacije (ili dielektrični gubitak) Tan δ, koeficijent toplinskog širenja CET i upijanje vlage. ε R utječe na impedanciju kruga i brzinu prijenosa signala. Za visokofrekventne krugove tolerancija dopuštenja je prvi i kritičniji faktor koji treba uzeti u obzir te je potrebno odabrati podlogu s niskom tolerancijom propusnosti.

2. Proces projektiranja PCB -a

Budući da se softver Protel99 SE razlikuje od Protel 98 i drugog softvera, ukratko se raspravlja o procesu projektiranja PCB -a pomoću programa Protel99 SE.

① Budući da Protel99 SE prihvaća upravljanje načinom rada baze podataka PROJECT, što je implicitno u sustavu Windows 99, stoga bismo prvo trebali postaviti datoteku baze podataka za upravljanje shematskim dijagramom sklopa i dizajniranim izgledom PCB -a.

② Dizajn shematskog dijagrama. Da bi se ostvarilo mrežno povezivanje, sve korištene komponente moraju postojati u biblioteci komponenti prije glavnog projekta; u protivnom, potrebne komponente trebale bi biti izrađene u SCHLIB -u i pohranjene u datoteci knjižnice. Zatim jednostavno pozovete potrebne komponente iz biblioteke komponenti i povežete ih prema osmišljenoj shemi spojeva.

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

DesignPCB dizajn. A. Određivanje oblika i veličine CB -a. Oblik i veličina PCB -a određuju se prema položaju PCB -a u proizvodu, veličini i obliku prostora te suradnji s drugim dijelovima. Nacrtajte oblik PCB -a pomoću naredbe PLACE TRACK na MEHANIČKOM SLOJU. B. Napravite rupe za pozicioniranje, oči i referentne točke na PCB -u prema zahtjevima SMT -a. C. Proizvodnja komponenti. If you need to use some special components that do not exist in the component library, you need to make components before layout. Postupak izrade komponenti u Protel99 SE relativno je jednostavan. Odaberite naredbu “MAKE LIBRARY” u izborniku “DESIGN” za ulazak u prozor za izradu COMPONENT -a, a zatim odaberite naredbu “NEW COMPONENT” u izborniku “TOOL” za DESIGN komponente. U ovom trenutku samo nacrtajte odgovarajući PAD na određenom mjestu i uredite ga u potrebni PAD (uključujući oblik, veličinu, unutarnji promjer i kut PAD -a itd., Te označite odgovarajući naziv pin -a PAD -a) na TOP LAYER s naredbom PLACE PAD i tako dalje prema obliku i veličini stvarne komponente. Zatim pomoću naredbe PLACE TRACK izvucite maksimalni izgled komponente u TOP OVERLAYER -u, odaberite naziv komponente i spremite je u biblioteku komponenti. D. Nakon izrade sastavnih dijelova potrebno je izvršiti raspored i ožičenje. Ova dva dijela bit će detaljno obrađena u nastavku. E. Check after the above procedure is complete. S jedne strane, to uključuje pregled principa kruga, s druge strane potrebno je provjeriti međusobno slaganje i sastavljanje. Princip kola može se provjeriti ručno ili automatski putem mreže (mreža formirana shematskim dijagramom može se usporediti s mrežom koju čini PCB). F. Nakon provjere, arhivirajte i ispišite datoteku. U Protel99 SE morate pokrenuti naredbu EXPORT u opciji FILE da biste spremili FILE na navedenu putanju i FILE (naredba IMPORT je UVOZ DATOTEKE u Protel99 SE). Napomena: U opciji „DATOTEKA“ Protel99 SE „SAVE COPY AS…“ Nakon izvršavanja naredbe, odabrani naziv datoteke nije vidljiv u sustavu Windows 98, pa se datoteka ne može vidjeti u Resource Manageru. Ovo se razlikuje od “SAVE AS …” u Protel 98. Ne funkcionira potpuno isto.

3. Components layout

Budući da SMT općenito koristi zavarivanje toplinskim protokom infracrvenih peći za zavarivanje komponenti, raspored komponenata utječe na kvalitetu lemljenih spojeva, a zatim utječe na prinos proizvoda. Za projektiranje PCB -a RF kruga, elektromagnetska kompatibilnost zahtijeva da svaki modul kruga ne stvara elektromagnetsko zračenje što je više moguće, te ima određenu sposobnost da se odupre elektromagnetskim smetnjama. Stoga raspored komponenata također izravno utječe na smetnje i sposobnost protiv smetnji samog kruga, što je također izravno povezano s performansama projektiranog kruga. Stoga bismo pri dizajnu PCB -a RF sklopa, osim izgleda običnog dizajna PCB -a, trebali razmisliti i o tome kako smanjiti smetnje između različitih dijelova RF kruga, kako smanjiti smetnje samog kruga u druge krugove i sposobnost protiv smetnji samog kruga. Prema iskustvu, učinak RF sklopa ne ovisi samo o indeksu performansi same RF ploče, već io interakciji s procesorskom pločom CPU -a u velikoj mjeri. Stoga je u dizajnu PCB -a razuman raspored osobito važan.

Opći princip rasporeda: komponente bi trebale biti raspoređene u istom smjeru što je više moguće, a loš fenomen zavarivanja može se smanjiti ili čak izbjeći odabirom smjera PCB -a koji ulazi u sustav taljenja kositra; Prema iskustvu, razmak između komponenti trebao bi biti najmanje 0.5 mm kako bi se zadovoljili zahtjevi komponenti za taljenje kositra. Ako prostor na PCB ploči dopušta, prostor između komponenti trebao bi biti što širi. Za dvostruke ploče jedna strana treba biti dizajnirana za SMD i SMC komponente, a druga strana su diskretne komponente.

Napomena u izgledu:

* Prvo odredite položaj komponenti sučelja na PCB -u s drugim PCB pločama ili sustavima i obratite pozornost na koordinaciju komponenti sučelja (kao što je orijentacija komponenti itd.).

* Zbog male količine ručnih proizvoda, komponente su složene na kompaktan način, pa se za veće komponente mora dati prednost određivanju odgovarajućeg mjesta i razmotriti problem međusobne koordinacije.

* pažljiva analiza strukture kruga, obrada bloka kruga (poput kruga pojačala visoke frekvencije, kruga miješanja i kruga demodulacije itd.), koliko je god moguće za odvajanje signala jake struje i signala slabe struje, zasebnog digitalnog signalnog kruga i analognog signala krug, kompletna ista funkcija kruga treba biti raspoređena u određenom rasponu, čime se smanjuje područje petlje signala; Mreža za filtriranje svakog dijela kruga mora biti povezana u blizini, tako da se ne samo može smanjiti zračenje, već i smanjiti vjerojatnost smetnji, u skladu sa sposobnošću kola protiv smetnji.

* Grupirajte stanične krugove prema osjetljivosti na elektromagnetsku kompatibilnost u uporabi. Komponente sklopa koje su osjetljive na smetnje također bi trebale izbjegavati izvore smetnji (poput smetnji iz CPU -a na ploči za obradu podataka).

4. Ožičenje

Nakon polaganja komponenti, ožičenje može započeti. Osnovni princip ožičenja je: pod uvjetom gustoće sklopa, dizajn ožičenja niske gustoće treba odabrati što je više moguće, a signalno ožičenje treba biti što deblje i tanko, što pogoduje usklađivanju impedancije.

Za RF sklop, nerazuman dizajn smjera, širine i razmaka signalnih vodova može uzrokovati smetnje između vodova signalnih signala; Osim toga, u samom napajanju sustava također postoje smetnje zbog buke, pa se pri projektiranju RF sklopa PCB mora uzeti u obzir sveobuhvatno, razumno ožičenje.

Prilikom ožičenja, sve ožičenje treba biti udaljeno od ruba ploče PCB -a (oko 2 mm), kako ne bi uzrokovalo ili imalo skrivenu opasnost od pucanja žice tijekom proizvodnje ploče. Dalekovod bi trebao biti što širi kako bi se smanjio otpor petlje. Istodobno, smjer dalekovoda i uzemljenja mora biti u skladu sa smjerom prijenosa podataka kako bi se poboljšala sposobnost zaštite od smetnji. Signalni vodovi trebaju biti što kraći, a broj rupa potrebno je smanjiti što je više moguće. Što je kraća veza među komponentama, to bolje, kako bi se smanjila raspodjela parametara i elektromagnetske smetnje jedna između druge; Za nekompatibilne signalne linije trebale bi biti udaljene jedna od druge, te nastojati izbjegavati paralelne linije, a na pozitivne dvije strane primjenjivati ​​međusobne okomite signalne linije; Ožičenje kojem je potrebna adresa ugla treba biti pod kutom od 135 °, izbjegavajte skretanje pod pravim kutom.

Linija koja je izravno povezana s podlogom ne smije biti previše široka, a vod bi trebao biti što dalje od odspojenih dijelova kako bi se izbjegao kratki spoj; Rupe se ne smiju povlačiti na sastavnim dijelovima i trebaju biti što dalje od odvojenih dijelova kako bi se izbjeglo virtualno zavarivanje, kontinuirano zavarivanje, kratki spoj i drugi fenomeni u proizvodnji.

U dizajnu PCB -a RF sklopa, ispravno ožičenje dalekovoda i žice za uzemljenje osobito je važno, a razuman dizajn najvažnije je sredstvo za prevladavanje elektromagnetskih smetnji. Dosta izvora smetnji na PCB -u generira napajanje i žica za uzemljenje, među kojima žica za uzemljenje uzrokuje najviše smetnji.

Glavni razlog zašto žica za uzemljenje lako uzrokuje elektromagnetske smetnje je impedancija žice za uzemljenje. Kada struja teče kroz tlo, na tlu će se generirati napon, što će rezultirati strujom petlje uzemljenja, stvarajući smetnje uzemljenja petlje. Kad više krugova dijeli jedan komad uzemljene žice, dolazi do zajedničke impedancijske sprege, što rezultira onim što je poznato kao šum uzemljenja. Stoga, prilikom ožičenja žice za uzemljenje PCB -a RF kruga, učinite sljedeće:

* Prije svega, krug je podijeljen u blokove, RF krug se u osnovi može podijeliti na visokofrekventno pojačanje, miješanje, demodulaciju, lokalne vibracije i druge dijelove, kako bi se osigurala zajednička potencijalna referentna točka za svako uzemljenje kruga modula kruga, tako da signal se može prenositi između različitih modula kruga. Zatim se sažima na mjestu gdje je PCB RF kruga spojen na masu, tj. Sažeto na glavnom uzemljenju. Budući da postoji samo jedna referentna točka, nema zajedničke impedancijske sprege, a time ni problema s međusobnim smetnjama.

* Digitalno područje i analogno područje u najvećoj mogućoj mjeri izolacija žice uzemljenja, a digitalno uzemljenje i analogno uzemljenje za odvajanje, konačno spojeno na masu za napajanje.

* Žica za uzemljenje u svakom dijelu kruga također treba obratiti pozornost na princip uzemljenja s jednom točkom, minimizirati područje petlje signala i odgovarajuću adresu kruga filtera u blizini.

* Ako prostor dopušta, bolje je izolirati svaki modul žicom za uzemljenje kako biste spriječili međusobni učinak povezivanja signala.

5. Zaključak

Ključ dizajna RF PCB-a leži u tome kako smanjiti sposobnost zračenja i kako poboljšati sposobnost zaštite od smetnji. Razumni raspored i ožičenje jamstvo su PROJEKTIRANJA RF PCB -a. Metoda opisana u ovom radu korisna je za poboljšanje pouzdanosti dizajna PCB -a RF kruga, rješavanje problema elektromagnetskih smetnji i postizanje svrhe elektromagnetske kompatibilnosti.