RF shēmas PCB dizains

Attīstoties sakaru tehnoloģijai, rokas radio augstfrekvences shēmas plate tehnoloģijas tiek izmantotas arvien plašāk, piemēram: bezvadu peidžeris, mobilais tālrunis, bezvadu PDA u.c., radiofrekvenču ķēdes darbība tieši ietekmē visa produkta kvalitāti. Viena no lielākajām šo rokas izstrādājumu īpašībām ir miniaturizācija, un miniaturizācija nozīmē, ka komponentu blīvums ir ļoti augsts, kas liek komponentiem (ieskaitot SMD, SMC, tukšu mikroshēmu utt.) Ļoti pamanāmi. Ja elektromagnētisko traucējumu signāls netiek pareizi apstrādāts, visa ķēdes sistēma var nedarboties pareizi. Tāpēc, kā novērst un nomākt elektromagnētiskos traucējumus un uzlabot elektromagnētisko savietojamību, ir kļuvis par ļoti svarīgu tēmu RF shēmas PCB projektēšanā. Tā pati shēma, atšķirīga PCB konstrukcijas struktūra, tās veiktspējas indekss ievērojami atšķirsies. Šajā rakstā aplūkots, kā maksimāli palielināt ķēdes veiktspēju, lai sasniegtu elektromagnētiskās savietojamības prasības, izmantojot programmatūru Protel99 SE, lai izstrādātu palmu izstrādājumu RF shēmas PCB.

ipcb

1. Plāksnes izvēle

Iespiesto shēmu plates substrāts ietver organiskas un neorganiskas kategorijas. Pamatnes svarīgākās īpašības ir dielektriskā konstante ε R, izkliedes koeficients (vai dielektriskie zudumi) Tan δ, termiskās izplešanās koeficients CET un mitruma absorbcija. ε R ietekmē ķēdes pretestību un signāla pārraides ātrumu. Augstas frekvences ķēdēm caurlaidības pielaide ir pirmais un vissvarīgākais faktors, kas jāņem vērā, un jāizvēlas substrāts ar zemu caurlaidības pielaidi.

2. PCB projektēšanas process

Tā kā Protel99 SE programmatūra atšķiras no Protel 98 un citas programmatūras, Protel99 SE programmatūras PCB izstrādes process ir īsi apskatīts.

① Tā kā Protel99 SE pieņem PROJECT datu bāzes režīma pārvaldību, kas ir netieša operētājsistēmā Windows 99, tāpēc mums vispirms jāizveido datu bāzes fails, lai pārvaldītu shēmas shematisko diagrammu un izstrādāto PCB izkārtojumu.

② Shematiskās diagrammas dizains. Lai izveidotu tīkla savienojumu, visiem izmantotajiem komponentiem ir jābūt komponentu bibliotēkā pirms principiālā dizaina; pretējā gadījumā nepieciešamās sastāvdaļas jāizgatavo SCHLIB un jāglabā bibliotēkas failā. Pēc tam jūs vienkārši izsaucat nepieciešamos komponentus no komponentu bibliotēkas un pievienojat tos atbilstoši izstrādātajai shēmai.

③ Kad shematiskais dizains ir pabeigts, var izveidot tīkla tabulu izmantošanai PCB projektēšanā.

CPCB dizains. A. CB formas un izmēra noteikšana. PCB formu un izmēru nosaka atbilstoši PCB pozīcijai izstrādājumā, telpas izmēram un formai un sadarbībai ar citām daļām. Uzzīmējiet PCB formu, izmantojot komandu PLACE TRACK uz MECHANICAL LAYER. B. Izveidojiet pozicionēšanas caurumus, acis un atskaites punktus uz PCB saskaņā ar SMT prasībām. C. Komponentu ražošana. Ja jums jāizmanto daži īpaši komponenti, kuru komponentu bibliotēkā nav, pirms izkārtojuma ir jāizveido komponenti. Komponentu izgatavošanas process Protel99 SE ir salīdzinoši vienkāršs. Izvēlnē “DESIGN” atlasiet komandu “MAKE BIBLIOTĒKA”, lai ieietu COMPONENT veidošanas logā, un pēc tam izvēlnē “TOOL” atlasiet komandu “NEW COMPONENT”, lai izstrādātu komponentus. Pašlaik vienkārši uzzīmējiet atbilstošo PAD noteiktā vietā un rediģējiet to vajadzīgajā PAD (ieskaitot PAD formu, izmēru, iekšējo diametru un leņķi utt., Un atzīmējiet atbilstošo PAD tapu nosaukumu). TOP LAYER ar komandu PLACE PAD un tā tālāk atbilstoši faktiskās sastāvdaļas formai un izmēram. Pēc tam izmantojiet komandu PLACE TRACK, lai uzzīmētu komponenta maksimālo izskatu TOP OVERLAYER, atlasiet komponenta nosaukumu un saglabājiet to komponentu bibliotēkā. D. Pēc sastāvdaļu izgatavošanas veic izkārtojumu un elektroinstalāciju. Šīs divas daļas tiks detalizēti aplūkotas turpmāk. E. Pārbaudiet pēc iepriekš minētās procedūras pabeigšanas. No vienas puses, tas ietver ķēdes principa pārbaudi, no otras puses, ir jāpārbauda viens otra atbilstība un montāža. Ķēdes principu var pārbaudīt manuāli vai automātiski, izmantojot tīklu (tīklu, kas izveidots pēc shematiskas diagrammas, var salīdzināt ar tīklu, ko veido PCB). F. Pēc pārbaudes arhivējiet un izvadiet failu. Programmā Protel99 SE jums ir jāizpilda komanda EXPORT opcijā FILE, lai saglabātu FILE norādītajā ceļā un FILE (komanda IMPORT ir IMPORTĒT FILE uz Protel99 SE). Piezīme: Protel99 SE “FILE” opcijā “SAVE COPY AS…” Pēc komandas izpildes atlasītais faila nosaukums nav redzams sistēmā Windows 98, tāpēc failu nevar redzēt Resursu pārvaldniekā. Tas atšķiras no “SAVE AS…” Protel 98. Tas nedarbojas tieši tāpat.

3. Komponentu izkārtojums

Tā kā SMT komponentu metināšanai parasti izmanto infrasarkanās krāsns siltuma plūsmas metināšanu, detaļu izkārtojums ietekmē lodēšanas savienojumu kvalitāti un pēc tam ietekmē izstrādājumu ražu. RF shēmas PCB konstrukcijai elektromagnētiskā saderība prasa, lai katrs ķēdes modulis neradītu elektromagnētisko starojumu, cik vien iespējams, un tam būtu noteikta spēja pretoties elektromagnētiskajiem traucējumiem. Tāpēc komponentu izkārtojums arī tieši ietekmē pašas ķēdes traucējumus un pret traucējumus, kas arī ir tieši saistīts ar konstruētās shēmas darbību. Tāpēc, veidojot RF shēmas PCB, papildus parastās PCB konstrukcijas izkārtojumam mums vajadzētu arī apsvērt, kā samazināt traucējumus starp dažādām RF ķēdes daļām, kā samazināt pašas ķēdes traucējumus citām ķēdēm un pašas ķēdes pret traucējumiem spēja. Saskaņā ar pieredzi, RF shēmas ietekme ir atkarīga ne tikai no pašas RF shēmas plates veiktspējas indeksa, bet arī no mijiedarbības ar CPU apstrādes plati lielā mērā. Tāpēc PCB dizainā saprātīgs izkārtojums ir īpaši svarīgs.

Vispārējais izkārtojuma princips: komponenti pēc iespējas jānovieto vienā virzienā, un slikto metināšanas parādību var samazināt vai pat izvairīties, izvēloties PCB iekļūšanas alvas kausēšanas sistēmā virzienu; Saskaņā ar pieredzi, attālumam starp komponentiem jābūt vismaz 0.5 mm, lai tie atbilstu alvas kausējošo komponentu prasībām. Ja PCB plates platība to atļauj, atstarpei starp komponentiem jābūt pēc iespējas platākai. Dubultiem paneļiem viena puse ir paredzēta SMD un SMC komponentiem, bet otra puse ir atsevišķas detaļas.

Piezīme izkārtojumā:

* Vispirms nosakiet saskarnes komponentu pozīciju uz PCB ar citām PCB plāksnēm vai sistēmām un pievērsiet uzmanību saskarnes komponentu koordinācijai (piemēram, komponentu orientācijai utt.).

* Rokas izstrādājumu nelielā apjoma dēļ komponenti ir sakārtoti kompaktā veidā, tāpēc lielākiem komponentiem prioritāte ir jāpiešķir, lai noteiktu atbilstošo atrašanās vietu, un jāapsver savstarpējās koordinācijas problēma.

* rūpīga analīzes shēmas struktūra, ķēdes bloka apstrāde (piemēram, augstfrekvences pastiprinātāja ķēde, sajaukšanas ķēde un demodulācijas ķēde utt.), cik vien iespējams, lai atdalītu spēcīgās strāvas signālu un vājās strāvas signālu, atsevišķu ciparu signāla ķēdi un analogo signālu ķēde, lai pabeigtu to pašu ķēdes funkciju, būtu jāorganizē noteiktā diapazonā, tādējādi samazinot signāla cilpas laukumu; Katras ķēdes daļas filtrēšanas tīklam jābūt savienotam tuvumā, lai ne tikai samazinātu starojumu, bet arī samazinātu traucējumu iespējamību atbilstoši ķēdes pret traucējumiem.

* Grupējiet šūnu shēmas atbilstoši to jutībai pret izmantojamo elektromagnētisko savietojamību. Arī ķēdes komponentiem, kas ir neaizsargāti pret traucējumiem, jāizvairās no traucējumu avotiem (piemēram, traucējumiem no CPU datu apstrādes panelī).

4. Elektroinstalācija

Pēc komponentu izvietošanas var sākt elektroinstalāciju. Elektroinstalācijas pamatprincips ir šāds: montāžas blīvuma apstākļos pēc iespējas jāizvēlas elektroinstalācijas ar mazu blīvumu, un signāla vadiem jābūt pēc iespējas biezākiem un plānākiem, kas veicina pretestības saskaņošanu.

RF shēmai nepamatota signāla līnijas virziena, platuma un atstarpes konstrukcija var izraisīt traucējumus starp signāla signāla pārraides līnijām; Turklāt pati sistēmas barošanas avots pastāv arī trokšņa traucējumus, tāpēc, izstrādājot RF shēmas PCB, ir jāapsver visaptveroša, saprātīga elektroinstalācija.

Veicot vadu, visiem vadiem jāatrodas tālu no THE PCB plates robežas (apmēram 2 mm), lai neradītu vai neslēptu vadu pārrāvuma risku PCB plates ražošanas laikā. Elektrības vadam jābūt pēc iespējas platākam, lai samazinātu cilpas pretestību. Tajā pašā laikā elektropārvades līnijas un zemes līnijas virzienam jāatbilst datu pārraides virzienam, lai uzlabotu pret traucējumu spēju. Signāla līnijām jābūt pēc iespējas īsākām, un caurumu skaits pēc iespējas jāsamazina. Jo īsāks savienojums starp komponentiem, jo ​​labāk, lai samazinātu parametru sadalījumu un elektromagnētiskos traucējumus savā starpā; Attiecībā uz nesaderīgām signālu līnijām jābūt tālu viena no otras, un jācenšas izvairīties no paralēlām līnijām, un abās pozitīvajās pusēs jāpiemēro savstarpējas vertikālās signālu līnijas; Elektroinstalācijai, kurai nepieciešama stūra adrese, jābūt attiecīgi 135 ° leņķim, izvairieties no pagrieziena taisnā leņķī.

Līnijai, kas tieši savienota ar spilventiņu, nevajadzētu būt pārāk platai, un līnijai jābūt pēc iespējas tālāk no atvienotajām sastāvdaļām, lai izvairītos no īssavienojuma; Uz detaļām nedrīkst ievilkt caurumus, un tiem jābūt pēc iespējas tālāk no atvienotām detaļām, lai izvairītos no virtuālas metināšanas, nepārtrauktas metināšanas, īssavienojuma un citām ražošanas parādībām.

RF shēmas PCB konstrukcijā īpaši svarīga ir pareiza elektrolīnijas un zemējuma vadu elektroinstalācija, un saprātīgs dizains ir vissvarīgākais līdzeklis elektromagnētisko traucējumu pārvarēšanai. Diezgan daudz traucējumu avotu uz PCB rada barošanas avots un zemējuma vads, starp kuriem zemējuma vads rada visvairāk trokšņa traucējumu.

Galvenais iemesls, kāpēc zemējuma vadam ir viegli izraisīt elektromagnētiskos traucējumus, ir zemējuma stieples pretestība. Kad caur zemi plūst strāva, uz zemes tiks radīts spriegums, kā rezultātā zemes cilpas strāva veidos zemes cilpas traucējumus. Ja vairākām ķēdēm ir viens zemes stieples gabals, rodas kopēja pretestības sakabe, kā rezultātā tiek saukts zemes troksnis. Tāpēc, pieslēdzot RF shēmas PCB zemējuma vadu, rīkojieties šādi:

* Pirmkārt, ķēde ir sadalīta blokos, rf ķēdi pamatā var iedalīt augstfrekvences pastiprināšanā, sajaukšanā, demodulācijā, vietējā vibrācijā un citās daļās, lai nodrošinātu kopēju potenciālo atskaites punktu katrai ķēdes moduļa ķēdes zemēšanai, lai signālu var pārraidīt starp dažādiem ķēdes moduļiem. Pēc tam to apkopo vietā, kur RF shēmas PCB ir pievienots zemei, ti, tiek apkopots galvenajā zemē. Tā kā ir tikai viens atskaites punkts, nav kopējas pretestības sakabes un līdz ar to nav savstarpēju traucējumu problēmu.

* Digitālā zona un analogā zona, cik vien iespējams, zemējuma vadu izolācija, un digitālā zeme un analogā zeme, lai atdalītu, beidzot pievienota barošanas avota zemei.

* Zemējuma vadam katrā ķēdes daļā jāpievērš uzmanība arī viena punkta zemējuma principam, jāsamazina signāla cilpas laukums un tuvumā esošā atbilstošā filtra ķēdes adrese.

* Ja telpa to atļauj, labāk ir izolēt katru moduli ar zemējuma vadu, lai novērstu signāla savienošanas efektu.

5. secinājums

RF PCB dizaina atslēga slēpjas tajā, kā samazināt radiācijas spējas un kā uzlabot spēju pret traucējumiem. Saprātīgs izkārtojums un elektroinstalācija ir RF PCB DESIGNING garantija. Šajā rakstā aprakstītā metode ir noderīga, lai uzlabotu RF shēmas PCB konstrukcijas uzticamību, atrisinātu elektromagnētisko traucējumu problēmu un sasniegtu elektromagnētiskās saderības mērķi.