Дизайнында ПХД кеңесі, жиіліктің тез өсуімен, төмен жиілікті ПХД тақтасынан өзгеше болатын кедергілер көп болады. Сонымен қатар, жиіліктің ұлғаюымен және ПХД тақтасының миниатюризациясы мен төмен бағасының арасындағы қарама -қайшылықпен бұл интерференция күрделене түседі.

Нақты зерттеулерде біз қорғаныстың шуылын, электр беру желісінің интерференциясын, муфтаны және электромагниттік интерференцияны (EMI) қоса алғанда, интерференцияның төрт аспектісі бар деп қорытынды жасай аламыз. Жоғары жиілікті ПХД интерференциясының әртүрлі мәселелерін талдау және жұмыс тәжірибесімен үйлестіру арқылы тиімді шешімдер ұсынылады.

Біріншіден, қуат көзіндегі шу

Жоғары жиілікті тізбекте электрмен жабдықтау шуы жоғары жиілікті сигналға айқын әсер етеді. Therefore, the first requirement of the power supply is low noise. Таза едендер электр қуаты сияқты маңызды. Неге? Қуат сипаттамалары 1 -суретте көрсетілген. Әлбетте, электрмен жабдықтаудың белгілі бір кедергісі бар, ал кедергі бүкіл қуат көзіне таралады, сондықтан шу қуат көзіне қосылады.

Then we should minimize the impedance of the power supply, so it is best to have a dedicated power supply layer and grounding layer. Электр тізбегінің конструкциясында, контур әрқашан минималды импеданс жолымен жүруі үшін, көп жағдайда шинаға қарағанда, қорек көзін қабат ретінде жобалау әлдеқайда жақсы.

In addition, the power board must provide a signal loop for all generated and received signals on the PCB. This minimizes the signal loop and thus reduces noise, which is often overlooked by low-frequency circuit designers.

Жоғары жиілікті ПХД дизайны интерференциялық шешімдерден тұрады

1 -сурет: Қуат сипаттамалары

ПХД дизайнында электр шуын жоюдың бірнеше әдістері бар:

1. Note the through hole on the board: the through hole requires etched openings on the power supply layer to leave space for the through hole to pass through. Егер қоректендіру қабатының саңылауы тым үлкен болса, онда ол сигнал циклына міндетті түрде әсер етеді, сигнал айналып өтуге мәжбүр болады, циклдің ауданы ұлғаяды, шу күшейеді. At the same time, if several signal lines are clustered near the opening and share the same loop, the common impedance will cause crosstalk. 2 суретті қараңыз.

Жоғары жиілікті ПХД дизайны интерференциялық шешімдерден тұрады

2 -сурет: Айналмалы сигнал циклінің жалпы жолы

2. The connection line needs enough ground: each signal needs to have its own proprietary signal loop, and the loop area of the signal and loop is as small as possible, that is to say, the signal and loop should be parallel.

3. Аналогты және цифрлық қоректену көздері бөлек: жоғары жиілікті құрылғылар әдетте цифрлық шуылға өте сезімтал, сондықтан сигналды аналогтық және цифрлық бөліктерден сигнал берілсе, оларды қорек көзінің кіреберісінде бір-бірінен ажырату керек. сөздерді цикл аумағын азайту үшін цикл бойынша сигналға қоюға болады. Сигналдық цикл үшін қолданылатын цифрлық-аналогтық аралық 3-суретте көрсетілген.

Жоғары жиілікті ПХД дизайны интерференциялық шешімдерден тұрады

Figure 3: Digital – analog span for signal loop

4. Avoid overlapping of separate power supplies between layers: otherwise circuit noise can easily pass through parasitic capacitive coupling.

5. Isolate sensitive components: such as PLL.

6. Place the power cable: To reduce the signal loop, place the power cable on the edge of the signal line to reduce the noise, as shown in Figure 4.

Жоғары жиілікті ПХД дизайны интерференциялық шешімдерден тұрады

4 -сурет: Қуат сымын сигнал желісінің жанына қойыңыз

Two, transmission line

ПХД -да тек екі мүмкін электр беру желісі бар:

Таспа мен микротолқынды желінің ең үлкен мәселесі – шағылыс. Рефлексия көптеген проблемаларды тудырады. Мысалы, жүктеме сигналы бастапқы сигнал мен жаңғырық сигналының суперпозициясы болады, бұл сигналды талдаудың күрделілігін арттырады. Рефлексия сигналдың аддитивті бөгеуіл сияқты нашар әсер ететін қайтарымды жоғалтуды (қайтарымды жоғалтуды) тудырады:

1. Сигнал сигналына қайта шағылыстырылған сигнал жүйенің шуын жоғарылатады, бұл ресиверге шуды сигналдан ажыратуды қиындатады;

2. Any reflected signal will basically degrade the signal quality and change the shape of the input signal. Generally speaking, the solution is mainly impedance matching (for example, the impedance of the interconnection should very match the impedance of the system), but sometimes the calculation of impedance is more troublesome, you can refer to some transmission line impedance calculation software. The methods of eliminating transmission line interference in PCB design are as follows:

а) электр беру желілерінің кедергісін үзуді болдырмаңыз. Үзіліссіз импеданс нүктесі – бұл мүмкіндігінше мүмкіндігінше түзу бұрышы, тесік арқылы өтетін электр беру желісінің мутациясынан аулақ болу керек. Әдістер: Сызықтың тік бұрыштарын болдырмау үшін мүмкіндігінше 45 ° бұрышпен немесе доғамен жүру үшін үлкен бұрыш та болуы мүмкін; Мүмкіндігінше саңылауларды аз пайдаланыңыз, себебі әрбір тесік – бұл суретте көрсетілгендей импеданс үзілуі. 5; Signals from the outer layer avoid passing through the inner layer and vice versa.

Жоғары жиілікті ПХД дизайны интерференциялық шешімдерден тұрады

Figure 5: Method for eliminating transmission line interference

(b) Do not use stake lines. Өйткені кез келген қадалық желі шу шығарады. Егер қадалық желі қысқа болса, оны электр беру желісінің соңында қосуға болады; Егер қадалық желі ұзын болса, ол негізгі электр беру желісін көзі ретінде қабылдайды және үлкен шағылыс береді, бұл мәселені қиындатады. Оны қолданбау ұсынылады.

Үшіншіден, байланыс

1. Common impedance coupling: it is a common coupling channel, that is, the interference source and the interfered device often share some conductors (such as loop power supply, bus, and common grounding), as shown in Figure 6.

Жоғары жиілікті ПХД дизайны интерференциялық шешімдерден тұрады

6 -сурет: Жалпы импеданс муфтасы

In this channel, the drop back of the Ic causes a common-mode voltage in the series current loop, affecting the receiver.

2. The field common-mode coupling will cause the radiation source to cause common-mode voltages in the loop formed by the interfered circuit and on the common reference surface.

If the magnetic field is dominant, the value of the common-mode voltage generated in the series ground circuit is Vcm=-(△B/△t)* area (where △B= change in magnetic induction intensity). If it is an electromagnetic field, when its electric field value is known, its induced voltage: Vcm=(L* H *F*E)/48, the formula is suitable for L(m)=150MHz, beyond this limit, the calculation of the maximum induced voltage can be simplified as: Vcm=2* H *E.

3. Differential mode field coupling: refers to the direct radiation by wire pair or circuit board on the lead and its loop induction received. If you get as close to the two wires as possible. Бұл ілініс айтарлықтай азаяды, сондықтан кедергілерді азайту үшін екі сымды бір -біріне бұруға болады.

4. Inter-line coupling (crosstalk) can cause unwanted coupling between any line or parallel circuit, which will greatly damage the performance of the system. Its type can be divided into capacitive crosstalk and perceptual crosstalk.

The former is because the parasitic capacitance between the lines makes the noise on the noise source coupled to the noise receiving line through current injection. The latter can be thought of as the coupling of signals between the primary stages of an unwanted parasitic transformer. Индуктивті кросс -жүрістің мөлшері екі ілмектің жақындығына, ілмек аймағының көлеміне және әсер етілген жүктеменің кедергісіне байланысты.

5. Қуат кабелінің муфтасы: Айнымалы ток немесе тұрақты ток сымдары электромагниттік кедергілермен араласады

Басқа құрылғыларға аудару.

There are several ways to eliminate crosstalk in PCB design:

1. Айқасудың екі түрі де жүктеме кедергісінің жоғарылауымен жоғарылайды, сондықтан айқасу әсерінен пайда болатын кедергіге сезімтал сигнал желілері дұрыс тоқтатылуы керек.

2. Сыйымдылық айқасуын тиімді түрде азайту үшін сигналдық желілер арасындағы қашықтықты барынша ұлғайтыңыз. Жерді басқару, сымдар арасындағы қашықтық (мысалы, белсенді сигнал желілері мен оқшаулауға арналған жер сызықтары, әсіресе сигнал желісі мен жерге дейінгі аралыққа секіру жағдайында) және қорғасын индуктивтілігін төмендету.

3. Capacitive crosstalk can also be effectively reduced by inserting a ground wire between adjacent signal lines, which must be connected to the formation every quarter of a wavelength.

4. Ақылға қонымды айқасу үшін ілмек аймағын барынша азайту керек, егер рұқсат етілсе, циклды алып тастау керек.

5. Avoid signal sharing loops.

6. Сигналдың тұтастығына назар аударыңыз: конструктор сигналдың тұтастығын шешу үшін дәнекерлеу процесінде ұштарды іске асыруы керек. Дизайнерлер бұл әдісті қолдана отырып, сигналдың тұтастығының жақсы көрсеткіштерін алу үшін қорғаныш мыс фольгасының микрожолының ұзындығына назар аудара алады. For systems with dense connectors in the communication structure, the designer can use a PCB as the terminal.

Four, electromagnetic interference

As the speed increases, EMI becomes more and more serious and presents in many aspects (such as electromagnetic interference at interconnects). High-speed devices are particularly sensitive to this and will receive high-speed spurious signals, while low-speed devices will ignore such spurious signals.

ПХД дизайнындағы электромагниттік кедергілерді жоюдың бірнеше әдістері бар:

1. Ілмектерді азайтыңыз: Әрбір цикл антеннаға тең, сондықтан біз ілмектердің санын, ілмектердің ауданын және ілмектердің антенна әсерін барынша азайтуымыз керек. Make sure the signal has only one loop path at any two points, avoid artificial loops and use the power layer whenever possible.

2. Filtering: Filtering can be used to reduce EMI on both the power line and the signal line. There are three methods: decoupling capacitor, EMI filter and magnetic element. EMI filter is shown in Figure 7.

Жоғары жиілікті ПХД дизайны интерференциялық шешімдерден тұрады

Сурет 7: Сүзгі түрлері

3. The shielding. Шығарылымның ұзақтығы мен көптеген қорғайтын мақалалар нәтижесінде нақты кіріспе жоқ.

4. Reduce the speed of high-frequency devices.

5. ПХД тақтасының диэлектрлік тұрақтылығын жоғарылатыңыз, бұл тақтаның жанындағы электр беру желісі сияқты жоғары жиілікті бөліктердің сыртқа сәуле шығаруына жол бермейді; Increase the thickness of PCB board, minimize the thickness of microstrip line, can prevent electromagnetic line spillover, can also prevent radiation.

At this point, we can conclude that in hf PCB design, we should follow the following principles:

1. Unification and stability of power supply and ground.

2. Carefully considered wiring and proper terminations can eliminate reflections.

3. Мұқият қарастырылған сымдар мен дұрыс тоқтату сыйымдылық пен индуктивті айқасуды төмендетуі мүмкін.

4. ЭМС талаптарын орындау үшін шуды басу қажет.