RF Circuit PCB Design

Mat der Entwécklung vu Kommunikatiounstechnologie, Handheld Radio héich Frequenz Circuit Board Technologie gëtt méi a méi wäit benotzt, sou wéi: Wireless Pager, Handy, Wireless PDA, asw. Ee vun de gréisste Charakteristike vun dësen Handheld Produkter ass Miniaturiséierung, a Miniaturiséierung heescht datt d’Dicht vun de Komponenten ganz héich ass, wat d’Komponente mécht (inklusiv SMD, SMC, Bare Chip, etc.) matenee stéieren ganz prominent. Wann den elektromagnetesche Stéierungsignal net richteg gehandhabt gëtt, funktionnéiert de ganze Circuit System net richteg. Dofir, wéi een elektromagnetesch Amëschung vermeit an ënnerdréckt an d’elektromagnetesch Kompatibilitéit verbessert ass e ganz wichtegt Thema am Design vum RF Circuit PCB ginn. Dee selwechte Circuit, verschidde PCB Designstruktur, säi Performanceindex wäert sech staark ënnerscheeden. Dëse Pabeier diskutéiert wéi d’Performance vum Circuit maximéiert ka ginn fir elektromagnetesch Onbedenklechkeet Ufuerderunge z’erreechen wann Dir Protel99 SE Software benotzt fir RF Circuit PCB vu Palm Produkter ze designen.

ipcb

1. Auswiel vun der Plack

De Substrat vum gedréckte Circuit Board enthält organesch an anorganesch Kategorien. Déi wichtegst Eegeschafte vum Substrat sinn dielektresch konstant ε R, Dissipatiounsfaktor (oder dielektresche Verloscht) Tan δ, thermesche Expansiounskoeffizient CET a Feuchtigkeitsabsorptioun. ε R beaflosst Circuitimpedanz a Signaltransmissiounsquote. Fir Héichfrequenzkreesser ass d’Permittivitéitstoleranz den éischte a méi kritesche Faktor fir ze berécksiichtegen, an de Substrat mat enger gerénger Permittivitéitstoleranz sollt ausgewielt ginn.

2. PCB Design Prozess

Well Protel99 SE Software anescht ass wéi Protel 98 an aner Software, gëtt de Prozess vum PCB Design vu Protel99 SE Software kuerz diskutéiert.

① Well Protel99 SE de PROJECT Datebank Modus Management adoptéiert, wat implizit ass Windows 99, sou solle mir als éischt eng Datebankdatei astellen fir de Circuit schemateschen Diagramm an de PCB Layout designt ze managen.

② Design vum schemateschen Diagramm. Fir d’Netzverbindung ze realiséieren, mussen all benotzte Komponenten an der Komponentbibliothéik existéieren virum Prinzip Design; soss sollten déi erfuerderlech Komponenten am SCHLIB gemaach ginn an an der Bibliothéiksdatei gespäichert ginn. Da rufft Dir einfach déi erfuerderlech Komponenten aus der Komponentbibliothéik un a verbënnt se nom designéierte Circuitdiagram.

③ Nodeems de schemateschen Design fäerdeg ass, kann en Netzwierkstabell fir d’Benotzung am PCB Design geformt ginn.

④PCB Design. A. CB Form a Gréisst Bestëmmung. D’Form an d’Gréisst vum PCB ginn no der Positioun vum PCB am Produkt bestëmmt, d’Gréisst a Form vum Raum an d’Zesummenaarbecht mat aneren Deeler. Zeechent d’Form vun der PCB mam PLACE TRACK Kommando op MECHANICAL Layer. B. Maacht Positionéierungs Lächer, Aen a Referenzpunkter op PCB laut SMT Ufuerderungen. C. Produktioun vun Komponente. Wann Dir e puer speziell Komponente benotze musst, déi net an der Komponentbibliothéik existéieren, musst Dir Komponente virum Layout maachen. De Prozess fir Komponenten am Protel99 SE ze maachen ass relativ einfach. Wielt de Kommando “MAKE LIBRARY” am “DESIGN” Menü fir an d’KOMPONENT Fënster ze kommen, a wielt dann de “NEW COMPONENT” Kommando am “TOOL” Menu fir DESIGN Komponenten. Zu dëser Zäit zitt just den entspriechende PAD op enger bestëmmter Positioun an ännert se an déi erfuerderlech PAD (abegraff d’Form, d’Gréisst, den Inneren Duerchmiesser an de Wénkel vum PAD, etc., a markéiert den entspriechende Pin Numm vum PAD) am TOP LAYER mam Kommando vu PLACE PAD a sou weider no der Form a Gréisst vun der aktueller Komponent. Benotzt dann de PLACE TRACK Kommando fir de maximalen Erscheinungsbild vun der Komponent am TOP OVERLAYER ze zéien, wielt e Komponentenumm a späichert se an der Komponentbibliothéik. D. Nodeems d’Komponente gemaach gi sinn, soll de Layout an d’Verdrahtung duerchgefouert ginn. Dës zwee Deeler ginn am Detail hei ënnen diskutéiert. E. Kontrolléiert nodeems déi uewe genannte Prozedur fäerdeg ass. Engersäits enthält dëst d’Inspektioun vum Circuitprinzip, op der anerer Säit ass et noutwendeg d’Passung an d’Montage vuneneen ze kontrolléieren. De Circuitprinzip kann manuell oder automatesch vum Netzwierk iwwerpréift ginn (d’Netzwierk dat duerch schematescht Diagramm geformt gëtt kann mam Netz vum PCB geformt ginn). F. Nom Iwwerpréiwung, archivéiert a gitt d’Datei aus. Am Protel99 SE musst Dir den EXPORT Kommando an der FILE Optioun ausféieren fir de FILE op de spezifizéierte Wee a FILE ze späicheren (den IMPORT Kommando ass e FILE IMPORTéieren op Protel99 SE). Notiz: An der Protel99 SE “FILE” Optioun “SPAREN KOPIEREN AS …” Nodeems de Kommando ausgefouert gouf, ass de gewielte Dateinumm net sichtbar a Windows 98, sou datt d’Datei net am Resource Manager gesi ka ginn. Dëst ass anescht wéi “SAVE AS …” am Protel 98. Et funktionnéiert net genau d’selwecht.

3. Komponente Layout

Well SMT allgemeng Infraroutofen Hëtztfloss Schweess benotzt fir Komponenten ze schweessen, beaflosst de Layout vun de Komponenten d’Qualitéit vun de Lötverbindungen, an beaflosst dann d’Ausbezuele vu Produkter. Fir PCB Design vum RF Circuit, elektromagnetesch Kompatibilitéit erfuerdert datt all Circuit Modul net sou wäit wéi méiglech elektromagnetesch Stralung generéiert, an eng gewësse Fäegkeet huet fir elektromagnetesch Amëschung ze widderstoen. Dofir beaflosst de Layout vu Komponenten och direkt d’Interferenz an d’Anti-Amëschungskapazitéit vum Circuit selwer, wat och direkt mat der Leeschtung vum designéierte Circuit verbonnen ass. Dofir, am Design vum RF Circuit PCB, zousätzlech zum Layout vum gewéinleche PCB Design, solle mir och berücksichtegen wéi d’Interferenz tëscht verschiddenen Deeler vum RF Circuit ze reduzéieren, wéi d’Interferenz vum Circuit selwer op aner Circuiten ze reduzéieren an d’Anti-Interferenz Fäegkeet vum Circuit selwer. Geméiss d’Erfahrung hänkt den Effekt vum RF Circuit net nëmmen vum Performance Index vum RF Circuit Board selwer of, awer och vun der Interaktioun mam CPU Veraarbechtungskaart zu engem groussen Ausmooss. Dofir ass am PCB Design raisonnabel Layout besonnesch wichteg.

Allgemeng Layoutprinzip: Komponente solle sou wäit wéi méiglech an déiselwecht Richtung arrangéiert ginn, an de schlechte Schweessphänomen kann reduzéiert oder souguer vermeit ginn andeems Dir d’Richtung vum PCB an den Zinnschmelzsystem erakënnt; Geméiss d’Erfahrung sollt de Raum tëscht Komponenten op d’mannst 0.5mm sinn fir den Ufuerderunge vun Zinn-Schmelzkomponenten gerecht ze ginn. Wann de Raum vum PCB Board et erlaabt, soll de Raum tëscht Komponente sou breet wéi méiglech sinn. Fir Duebelpanele soll eng Säit fir SMD a SMC Komponenten entworf ginn, an déi aner Säit ass diskret Komponenten.

Notiz am Layout:

* Bestëmmt als éischt d’Positioun vun den Interface Komponenten op der PCB mat anere PCB Boards oder Systemer, a kuckt op d’Koordinatioun vun Interface Komponenten (sou wéi d’Orientéierung vun Komponenten, etc.).

* Wéinst dem klenge Volumen vun Handheld Produkter sinn d’Komponente kompakt arrangéiert, also fir méi grouss Komponente muss Prioritéit ginn fir déi entspriechend Plaz ze bestëmmen, an de Problem vun der Koordinatioun tëschteneen ze berücksichtegen.

* virsiichteg Analyse Circuit Struktur, de Circuit Block Veraarbechtung (sou wéi Héichfrequenz Verstärker Circuit, Mëschkrees an Demodulatiounskrees, asw.), sou wäit wéi méiglech schwéier Stroumsignal an dat schwaach Stroumsignal ze trennen, getrennten digitale Signal Circuit an Analog Signal Circuit, komplett déiselwecht Funktioun vum Circuit soll an engem bestëmmte Beräich arrangéiert ginn, an doduerch d’Signal Loop Beräich reduzéieren; De Filternetz vun all Deel vum Circuit muss an der Géigend verbonne sinn, sou datt net nëmmen d’Stralung reduzéiert ka ginn, awer och d’Wahrscheinlechkeet vun Amëschung ka reduzéiert ginn, laut der Anti-Interferenz Fäegkeet vum Circuit.

* Gruppéiert Zellkreesser no hirer Empfindlechkeet fir elektromagnetesch Kompatibilitéit am Gebrauch. D’Komponente vum Circuit, déi u Stéierungen ufälleg sinn, sollten och Stéierungsquelle vermeiden (sou wéi Interferenz vun der CPU op der Datenveraarbechtungskaart).

4. Verkabelung

Nodeems d’Komponente geluecht sinn, kënnen d’Verdrahtung ufänken. De Grondprinzip vun der Drot ass: ënner dem Zoustand vun der Versammlungsdicht, nidderegen Dicht Kabeldesign sollt sou wäit wéi méiglech ausgewielt ginn, a Signalleitunge solle sou déck an dënn wéi méiglech sinn, wat gefördert ass fir d’Impedanzpassung.

Fir rf Circuit kann den onverständlechen Design vun der Signallinnrichtung, Breet a Linnenabstand d’Interferenz tëscht Signalsignaliwwerdroungslinnen verursaachen; Zousätzlech existéiert d’System Energieversuergung selwer och Kaméidi Amëschung, sou datt am Design vu RF Circuit PCB als verständlech, raisonnabel Drot ugesi muss ginn.

Wann Dir wiring, all Kabelen solle wäit ewech vun der Grenz vum PCB Board sinn (ongeféier 2mm), fir net déi verstoppt Gefor ze verursaachen oder ze hunn datt Drot wärend der PCB Board Produktioun briechen. D’Muechtlinn sollt sou breet wéi méiglech sinn fir d’Resistenz vun der Loop ze reduzéieren. Zur selwechter Zäit soll d’Direktioun vun der Kraaftlinn an der Grondlinn konsequent sinn mat der Richtung vun der Datentransmission fir d’Anti-Amëschen Fäegkeet ze verbesseren. D’Signallinnen solle sou kuerz wéi méiglech sinn an d’Zuel vu Lächer soll sou wäit wéi méiglech reduzéiert ginn. Wat méi kuerz d’Verbindung tëscht Komponenten ass, wat besser, d’Verdeelung vu Parameteren an d’elektromagnetesch Amëschung tëschteneen ze reduzéieren; Fir inkompatibel Signallinnen solle wäit vunenee ewech sinn, a probéieren parallel Linnen ze vermeiden, an an de positiven zwou Säiten vun der Uwendung vu géigesäitege vertikalen Signallinnen; Kabelen an Eckadress brauchen solle 135 ° Wénkel wéi passend sinn, vermeit datt Dir riets Wénkel dréit.

D’Linn direkt mam Pad verbonne soll net ze breet sinn, an d’Linn sollt sou wäit wéi méiglech vun de getrennten Komponenten ewech sinn fir Kuerzschluss ze vermeiden; Lächer sollen net op Komponente gezunn ginn, a solle sou wäit wéi méiglech ewech vun ofgekoppelte Komponente sinn fir virtuell Schweißen, kontinuéierlech Schweißen, Kuerzschluss an aner Phänomener an der Produktioun ze vermeiden.

Am PCB Design vum RF Circuit ass déi richteg Drot vun der Stroumleitung a Buedemdrot besonnesch wichteg, a raisonnabel Design ass dat wichtegst Mëttel fir elektromagnetesch Amëschung ze iwwerwannen. Ganz vill Stéierungsquellen op PCB ginn duerch Stroumversuergung a Buedemdrot generéiert, ënner deenen Äerddrot déi meescht Kaméidi Amëschung verursaacht.

Den Haaptgrond firwat de Buedemdrot einfach elektromagnéitesch Amëschung verursaache kann ass d’Impedanz vum Buedemdrot. Wann e Stroum duerch de Buedem fléisst, gëtt eng Spannung um Buedem generéiert, resultéierend am Buedem Loopstroum, deen d’Loopinterferenz vum Buedem formt. Wann verschidde Kreesleef en eenzegt Stéck Buedemdrot deelen, geschitt eng gemeinsam Impedanzkupplung, wat resultéiert a wat als Buedemraus bekannt ass. Dofir, wann Dir de Buedemdrot vum RF Circuit PCB wiring, maacht:

* Éischtens ass de Circuit a Blocken opgedeelt, RF Circuit ka grondsätzlech an Héichfrequenz Amplifikatioun, Vermëschung, Demodulatioun, lokal Schwéngung an aner Deeler opgedeelt ginn, fir e gemeinsame potenzielle Referenzpunkt fir all Circuit Modul Circuit Äerdbuedem ze bidden, sou datt de Signal kann tëscht verschiddene Circuit Moduler iwwerdroe ginn. Et gëtt dann zesummegefaasst um Punkt wou de RF Circuit PCB mam Buedem ugeschloss ass, also zesummegefaasst um Haaptgrond. Well et nëmmen een Referenzpunkt gëtt, gëtt et keng gemeinsam Impedanzkupplung an dofir kee géigesäitege Amëschen Problem.

* Digital Beräich an Analog Beräich sou wäit wéi méiglech Buedemdrot Isolatioun, an digitalem Buedem an analoge Buedem fir ze trennen, endlech mam Stroumversuergungsgrond ugeschloss.

* De Buedemdrot an all Deel vum Circuit sollt och oppassen op den eenzege Punkt Grondprinzip, miniméiert d’Signalschleifberäich, an déi entspriechend Filter Circuit Adress an der Géigend.

* Wann de Raum et erlaabt, ass et besser all Modul mat Buedemdrot ze isoléieren fir Signalkopplungseffekt tëschteneen ze vermeiden.

5. Konklusioun

De Schlëssel vum RF PCB Design läit a wéi d’Strahlungsfäegkeet ze reduzéieren a wéi d’Anti-Amëschen Fäegkeet verbessert ka ginn. Raisonnabel Layout a Kabelen ass d’Garantie vum DESIGNING RF PCB. D’Method, déi an dësem Pabeier beschriwwe gëtt, ass hëllefräich fir d’Zouverlässegkeet vum RF Circuit PCB Design ze verbesseren, de Problem vun elektromagnetesche Stéierungen ze léisen an den Zweck vun der elektromagnetescher Kompatibilitéit z’erreechen.