He maha nga keehi tono mo nga umanga, putaiao, me te auau irirangi hauora (ISM-RF) e whakaatu ana ko te te papa poari panui ko te whakatakotoranga o enei hua e pa ana ki nga tini momo he.He maha nga wa ka mohio te iwi ko te IC ano i whakauruhia ki nga papa huringa e rua, he rereke te rereketanga o nga tohu mahi. Ko nga rereketanga o nga tikanga whakahaere, te aarahi harikoa, te aukati anti-pokanoa, me te wa tiimata ka taea te whakamarama i te hiranga o te whakatakotoranga poari ara iahiko i roto i te hoahoa angitu.

Ko tenei tuhinga e whakaatu ana i nga momo hoahoa waihotanga, e matapaki ana i nga take o ia ngoikoretanga, me te whakaatu mai i nga whakaaro mo te karo i enei ngoikoretanga hoahoa. I tenei pepa, fr-4 dielectric, 0.0625in te matotoru PCB paparanga rua hei tauira, te papa poari taiawhio Te whakahaere i nga roopu auau rereke i waenga i te 315MHz me te 915MHz, te Tx me te Rx mana i waenga i te -120dbm me te + 13dBm.

Ahunga arataki

Ka rua nga kaiwhakauru (ara nga raina PCB e rua ranei) e tata ana ki a ratau ano, ka puta te whakauru takitahi. Ko te papa aukume i hangaia e te waa i te huringa tuatahi e whakaohooho ana i te ia i te ara tuarua (Whakaahua 1). Ko tenei mahinga e rite ana ki te taunekeneke i waenga i nga kopiri tuatahi me nga kura tuarua o te panoni. Ka rua nga wa e whakawhitiwhiti ana i waenga i te papa aukume, ko te ngaohiko i hangaia e te LM whakauru takitahi:

Kei hea, ko te YB te ngaohiko hapa i werohia ki roto i te ara iahiko B, IA koinei te 1 e mahi ana i te ara iahiko A. He tino awangawanga a LM ki te mokowhiti mokowhiti, te waahi korere whakauru (arā, te urunga aukume), me te ahunga o te koropiko. Na reira, ko te toenga pai i waenga i te whakatakotoranga ara iahiko kiiti me te whakaheke i te honohono ko te whakaorite tika o nga kaiwhakauru katoa ki te ahunga.

ATUAHI. 1. Ka kitea mai i nga raina papa aukume ko te whakauru takitahi e pa ana ki te ahunga whakaurunga whakauru

Ko te ahunga o te ara iahiko B kua whakaritehia kia rite ai tana koropiko o naianei ki te raina aorangi o te ara iahiko A. Mo tenei kaupapa, i te mea e taea ana e tetahi ki tetahi, tirohia te whakatakotoranga ara o te poari iti FSK superheterodyne Receiver Evaluation (EV) poari (MAX7042EVKIT) (Whakaahua 2). Ko nga kaiwhakauru e toru i runga i te papa (L3, L1 me L2) he tino tata tetahi ki tetahi, a ko te anga ki te 0 °, 45 ° me te 90 ° hei awhina i te whakaheke i te koretake o tetahi.

Whakaatu 2. E rua nga whakatakotoranga PCB rereke e whakaatuhia ana, ko tetahi o nga mea kua whakariteritehia ki te ahunga he (L1 me te L3), engari ko tetahi atu he pai ake.

Hei whakarapopototanga, ko nga tikanga e whai ake nei me whai ake:

Ko te mokowhiti whakauru kia tawhiti atu ki te taea.

Ka whakaritehia nga kaiwhakauru ki nga kokonga matau hei whakaiti i te kopara i waenga i nga kaiwhakangungu.

Arahina te hononga

Ka rite ki te takotoranga o nga whakauru ka pangia te hononga honohono, ka peera ano te hononga mena he tata rawa atu nga arataki tetahi ki tetahi. Ko tenei raru whakatakotoranga raru ka whakaputa mai i te mea e kiia nei he ngongo ngatahi. Ko tetahi o nga raru tino raruraru o te ara iahiko RF ko nga waea waea o nga waahanga taapiri o te punaha, penei i te whatunga whakauru whakauru, hongere resonant o te kaiwhiwhi, antenna whatunga taurite o te kaiwhakaputa, etc.

Ko te ara o te hokinga mai kia tata ki te huarahi matua onaianei ka taea ki te whakaiti i te aarai aukume. Ma tenei whakaritenga e ahei ai te whakaiti i te rohe koropiko o naianei. Ko te ara whakahee iti tino pai mo te hokinga mai ko te rohe o raro i raro o te mata – me te aukati i te rohe koropiko ki tetahi rohe e whakarahihia ai te matotoru o te dielectric e te roa o te mata. Heoi, mena ka wehe te whenua, ka nui ake te rohe koropiko (Whakaahua 3). Mo nga tohu e haere ana i te rohe wehe, ka akiakihia te rerenga hokinga ma te ara aukati nui, ka tino piki haere te rohe koropiko o naianei. Ma tenei whakaritenga e pai ake ai te hopukanga o te ara i te ara o te ara.

Whakaahua 3. Ko te taunga o te waahanga nui hei awhina i te mahinga punaha

Mo te kaiwhakauru tuuturu, he nui te awe a te ahunga mata i te hononga o te papa aukume. Mena he tata tetahi ki tetahi o nga ara o te ara iahiko tairongo, he pai ake te whakatika poutu i nga ara hei whakaiti i te hononga (Whakaahua 4). Mena kaore e taea te whakaoho poutū, whakaarohia te whakamahi i te raina kaitiaki. Mo te hoahoa waea tiaki, tirohia te papa whenua me te whakakii i te waahanga maimoatanga i raro nei.

Whakaatu 4. E rite ana ki te Whakaahua 1, e whakaatu ana i te honohono o nga raina aorangi.

Hei whakarapopototanga, ko nga tikanga e whai ake nei me whai i te wa e tohaina ai te pereti.

Complete grounding should be ensured below the lead.

Me whakatika poutu nga tohu tairongo.

Mena me whakariterite nga arataki, kia tika te mokowhiti, kia whakamahi ranei i nga waea kaitiaki.

Whenua mā

Ko te raru nui ki te whakatakotoranga ara iahiko RF ko te nuinga o te koretake o te ara iahiko, tae atu ki nga waahanga ara iahiko me o raatau hononga. Ko te mata me te paninga parahi kikokore e rite ana ki te waea whakauru ka hanga i te kaha tohaina me etahi atu arahi i te takiwa. Ko te mata e whakaatu ana hoki i nga taonga haehae me te kaha ka haere i roto i te poka.

Ko te kaha o te poka-poka ka ahu mai i te capacitance i hangaia i waenga o te parahi parahi i te taha o te papa poka-rua me te kopa parahi i runga i te papa, ka wehea e tetahi mowhiti iti tonu. Ko tetahi atu awe mai i te puoto o te whakarewa whakarewa tonu. Ko te paanga o te kawenga werau he iti noa te tikanga, he rerekee noa te tohu a-tihi tere (kaore e korerohia i tenei pepa).

Ko te paanga nui rawa o te poka-nui ko te weronga paratari i ahu mai i te momo hononga honohono. Na te mea ko te nuinga o nga miihini whakarewa i nga hoahoa RF PCB he rite ki te rahi o nga waahanga puranga, ka taea te whakatau i te paanga o te hiko hiko ma te whakamahi i te tikanga ngawari (ATI. 5):

Kei hea, ko te LVIA he puranga whakauru na roto i te poka; Ko H te teitei o te kohao, inihi; Ko D te diameter o te kohao, inihi 2.

Me pehea te karo i nga momo rereke i te whakatakotoranga PCB o nga papa taarua

ATUAHI. 5. He waahanga whakawhiti PCB i whakamahia hei whakatau tata i nga painga o te werau ki nga hanga-poka

He nui te awe o te karawhiu i te hononga o nga hiko hiko. Ko nga miihini paanui tino pai e whakarato ana i nga hikoi poto-auau i waenga i te rohe whakarato me te hanganga, engari ko te kore-pai na roto-poka ka awe i te ara ngohengohe iti i waenga i te hanganga me te rohe whakarato. He PCB angamaheni ma te poka (d = 10 mil, h = 62.5 mil) he rite ki te 1.34nH whakauru. Na te rereketanga o te mahi o te hua ISM-RF, ka kaha te poka o te rua ki runga i nga ara whakahirahira penei i nga huringa hongere resonant, whiri, me nga whatunga taurite.

Ka ara ake etahi raru mena ka puta he koha i roto i nga ara ohanga, penei i nga ringa e rua o te hononga momo π. Hei tauira, ma te whakatakoto i tetahi kohao tino rite ki te koretake puranga, he rerekee te kaupapa taurite mai i te hoahoa ara iahiko taketake (ATUA. 6). Pēnei i te crosstalk o te ara noa o te ara 3, na te kaha o te whakauru takitahi, te piki haere o te crosstalk me te whangai.

Me pehea te karo i nga raru hoahoa PCB

Whakaahua 6. He pai mo nga hoahoanga kore-pai, kei konaa nga “ara tohu” pea i te ara iahiko.

Hei whakarapopototanga, me whai te whakatakotoranga iahiko i nga kaupapa e whai ake nei:

Ensure modeling of through-hole inductance in sensitive areas.

Ka whakamahia e te taatari, te whatunga taurite ranei te wehe motuhake.

Note that a thinner PCB copper-clad will reduce the effect of parasitic inductance through the hole.

Te roa o te mata

Ko nga raraunga hua Maxim ISM-RF e taunaki ana kia whakamahi i te waahanga nui rawa atu o te waa-nui me te whakaputa ki te whakaiti i te ngaronga me te hihi. I tetahi atu, ko nga parekura pera i te nuinga o te waa na te kore-pai o nga taatai ​​werawera, na reira ko te koretake o te paru me te kawenga e pa ana ki te whakatakotoranga ara iahiko, me te whakamahi i te arataki poto rawa atu hei awhina i te whakaheke i nga taatari paratari. Te tikanga, ko te 10 mil te whanui PCB mata me te tawhiti o 0.0625in… ​​Mai i te poari FR4 ka whakaputaina te haangai o te 19nH / ki roto me te kaha tohatoha mo te 1pF / in. Mo te ara iahiko LAN / whakaranu me te kaiwhakauru 20nH me te miihini 3pF, ka tino pa te uara o te waahanga whaihua i te wa e kikii ana te ara iahiko me te waahanga.

Ipc-d-317a4 i roto i te ‘Institute for Printed Circuits’ e whakarato ana i te wharite paerewa umanga mo te whakatau tata i nga rereketanga rerekee o te microstrip PCB. I whakakapihia tenei tuhinga i te 2003 e IPC-2251 5, e whakarato ana i te tikanga tatau tika ake mo nga momo ahunga PCB. E waatea ana nga taatai ​​ipurangi mai i nga momo rauemi, ko te nuinga e pa ana ki nga wharite i hoatuhia e IPC-2251. Ko te Lab Compatibility Electromagnetic i Missouri Institute of Technology e whakarato ana i tetahi tikanga tino whaihua mo te tatau PCB arataki arataki 6.

Ko nga paearu e manakohia ana mo te tatau i te aukati o nga raina microstrip ko:

I roto i te ture, εr ko te hiko hiko o te hiko, h ko te teitei o te mata mai i te stratum, ko te W te whanui mata, ko te T te matotoru mata (ATU. 7). Ina kei waenga te w / h i te 0.1 me te 2.0 me te isr kei waenga i te 1 me te 15, ko nga hua kaute o tenei tauira he tino tika.

Whakaatu 7. Ko tenei ahua he waahanga ripanga PCB (he rite ki te Whakaahua 5) me te tohu i te hanganga i whakamahia hei tatau i te aukati o te raina miihiniiti.

Kia taea ai te arotake i te paanga o te roa o te mata, he pai ake ki te whakatau i te paheketanga o te ara iahiko tino pai na te arataki paratiki arai. I roto i tenei tauira, ka korerohia e maatau te kotiti kotiti me te koretake. Ko te paerewa paerewa o te kaha whakaari mo nga raina microstrip ko:

Waihoki, ko te waahanga whakauru ka taea te tatau mai i te whārite ma te whakamahi i te whārite i runga ake nei:

Hei tauira, whakaarohia he matotoru PCB o 0.0625in. (h = 62.5 mil), 1 hekere te mata o te parahi (t = 1.35 mil), 0.01in. (w = 10 mil), me te poari FR-4. Kia mahara ko te ε R o FR-4 he 4.35 te tawhiti / m (F / m), engari mai i te 4.0F / m ki te 4.7F / m. Ko nga uara eigen e kiia ana i tenei tauira ko te Z0 = 134 ω, C0 = 1.04pF / in, L0 = 18.7nH / in.

Mo te hoahoa ISM-RF, ko te 12.7mm (0.5in) te roa o te waahi whakatakoto i runga i te papa ka taea te whakaputa i nga taatari parataiao tata ki te 0.5pF me te 9.3nH (Whakaahua 8). Ko te hua o nga taatari paratari i tenei taumata ki te hongere resonant o te kaiwhiwhi (rereketanga o te hua LC) ka hua 315MHz ± 2% 433.92mhz ranei ± 3.5% rereketanga. Na te kaha taapiri me te whakauru i ahu mai i te aitanga werawera o te mata, te tihi o te auau oscillation 315MHz ka eke ki te 312.17mhz, ana ko te tihi o te 433.92mhz oscillation frequency tae ki te 426.6mhz.

Ko tetahi atu tauira ko te hongere resonant o te kaiwhiwhi superheterodyne a Maxim (MAX7042). Ko nga waahanga e manakohia ana ko 1.2pF me 30nH i te 315MHz; At 433.92MHz, it is 0pF and 16nH. Tatau i te auau whakaheke o te porowhita porowhita ma te whakamahi i te whārite.

Ko te arotake o te ara iahiko resonant o te pereti me whakauru nga paanga werawera o te kohinga me te whakatakotoranga, a ko nga taatari parataiao ko te 7.3PF me te 7.5PF i te waa e tatau ana i te auau resonant 315MHz. Kia mahara ko te hua LC e whakaatu ana i te kaha puranga.

Hei whakarapopototanga, ko nga tikanga e whai ake nei me whai ake:

Kia mau ki te arataki kia rite ki te poto ka taea.

Whakanohia nga ara matua kia tata ki te taputapu ka taea.

Ko nga waahanga matua ka utua kia rite ki te taatai ​​tuuturu.

Te maimoatanga o te whenua me te whakakii

Ko te papaa, ko te paparanga hiko ranei e tautuhi ana i te ngaohiko tohutoro noa e kawe ana i te mana ki nga waahanga katoa o te punaha ma te ara awangawanga iti. Ko te taurite i nga mara hiko katoa penei ka whakaputa i te tikanga whakangungu pai.

Ko nga au totika e kaha tonu ana ki te rere i te huarahi parenga iti. Waihoki, ko te waa-nui-a-waa e tino rere ana i te ara me te awangawanga iti rawa. Na, mo te raina microstrip PCB paerewa i runga ake o te hanganga, ka tarai te rere o te hokinga ki te rohe whenua i raro tonu o te mata. As described in the lead coupling section above, the cut ground area introduces various noises that increase crosstalk either through magnetic field coupling or by converging currents (Figure 9).

Me pehea te karo i nga momo rereke i te whakatakotoranga PCB o nga papa taarua

ATUAHI. 9. Kia mau tonu te hanganga kia taea ai, mena ka hoki mai ka riro ma te koputaputa te peera whakahoki.

Ko te whenua kapi, e mohiotia ana ko nga raina kaitiaki, he maha tonu te whakamahi i roto i nga ara i te mea he uaua te whakatakoto i nga papa taapiri, i te waahi ranei e tika ana kia arai nga ara hikoi taapiri (ATA. 10). Ka taea te whakanui ake i te mahi aarai ma te whakatakoto poka whenua (arai ko te kohao poka) i nga pito e rua o te mata, i te taha ranei o te mata. 8. Kaua e whakaranua te waea kaitiaki ki te mata i hangaia kia whai huarahi hoki mai ano. Ma tenei whakaritenga ka taea te whakauru mai i te crosstalk.

Me pehea te karo i nga momo rereke i te whakatakotoranga PCB o nga papa taarua

ATUAHI. 10. Ko te hoahoa punaha RF kia karohia nga waea parahi e rere ana, ina koa ka hiahiatia he takotoranga parahi.

Ko te rohe kapi-parahi kaore i te papa (maumaa) kaore ano hoki i te taunga anake i tetahi pito, ka aukati i te whaihua. I etahi wa, ka raru pea nga hua kaore e hiahiatia ma te hanga i te kaha ki te huri i te aukati o nga waea waea a tawhio noa, ki te hanga ranei i tetahi huarahi “poka” i waenga i nga huringa. I roto i te poto, ki te whakatakotoria tetahi waahanga o te whakakakahu parahi (waea kore-hiko tohu) ki runga i te papa ara iahiko kia rite ai te matotoru o te whakakikorua. Me karohia nga waahi kakahu-parahi na te mea e pa ana ki te hoahoa huringa.

Hei whakamutunga, kia mahara ki nga paanga o nga waahi whenua e tata ana ki te antenna. Ko nga antena monopole ka whai i te rohe whenua, waea me nga kohao hei waahanga o te taurite o te punaha, me nga waea taurite kore-pai ka raru te pai o te radiation me te ahunga o te antenna (tauira radiation). Na reira, kaua te whenua e tuu tika i raro ake o te monopole PCB antenna lead.

Hei whakarapopototanga, ko nga tikanga e whai ake nei me whai ake:

Whakaratohia nga rohe tuuturu me nga awangawanga iti-aukati kia taea.

Ko nga pito e rua o te raina whakakii kua wairahia, a ka whakamahia te kohinga puta-hohonu tae noa ki te waa ka taea.

Kaua e rewa ki te waea parahi parahi tata ki te ara iahiko RF, kaua e tuu parahi huri noa i te ara iahiko RF.

Mena he maha nga paparanga o te papa hiko, he pai ake ki te whakatakoto i tetahi whenua ki roto i te poka ka huri ana te taura tohu mai i tetahi taha ki tetahi atu.

Te kaha o te karaihe

Ma te kaha o te Parasitance e rereke te auau karaihe mai i te uara whaainga 9. Na reira, me whai etahi o nga aratohu whanui hei whakaiti i te kotiti ke o te karaihe titi, papa, waea, hononga ranei ki nga taputapu RF.

Ko nga kaupapa e whai ake nei me whai ake:

Ko te hononga i waenga i te karaihe me te taputapu RF kia poto rawa atu.

Kia mau ki nga waea waea mai i tetahi ki tetahi, ki te taea tonu.

Mena he nui rawa te kaha o te pungarehu shunt shunt, tangohia te rohe whenua i raro o te karaihe.

Te whakauru waea Planar

Kaore i te taunakihia te waea hiko Planar, te whakauru hiko PCB ranei. Ko nga mahinga hanga PCB noa he he he, penei i te whanui me te manawanui o te waahi, e tino pa ana ki te tika o nga uara o te waahanga. Na reira, ko te nuinga o te hunga e whakahaerehia ana me te Q teitei he momo whara. Tuarua, ka taea e koe te kowhiri i te kaiwhakauru uku multilayer, ka hangaia e nga kaiwhakanao miihini multilayer tenei hua. Heoi, ko etahi kaihoahoa ka kowhiri i nga kaitauropi whakaheke ka hiahiatia ana. The standard formula for calculating planar spiral inductance is usually Wheeler’s formula 10:

Kei hea, a ko te radius toharite o te coil, inihi; Ko N te maha o nga hurihanga; Ko C te whanui o te putunga pute (pouara-horoi), inihi. A, ki te kohinga c “0.2a 11, ko te tika o te tikanga tatau kei roto i te 5%.

Ka taea te whakamahi i nga whakauru huringa-takitahi o te tapawha, hexagonal, me etahi atu ahua ranei. He pai te whakatau tata ka taea te whakatauira i te koretake o te mahere i runga i nga papa haahi whakauru. Kia tutuki ai te whaainga nei, ka whakarereke te tauira Wheeler paerewa kia taea ai te tiki i te tikanga whakatau tata whakauru rererangi e tika ana mo te rahinga iti me te rahi tapawha 12.

Kei hea, ρ ko te tauwehenga whakakii :; Ko N te maha o nga hurihanga, a ko te dAVG te diameter toharite:. Mo nga potae tapawha, K1 = 2.36, K2 = 2.75.

He maha nga take hei karo i te whakamahi i tenei momo whakauru, i te nuinga o te waa ka heke nga uara whakauru na te mea he iti rawa te waahi. Ko nga tino take mo te karo i nga kaiwhakarato aorangi, he iti te āhuahanga me te ngoikore o te whakahaere i nga waahanga nui, kaore e taea te matapae i nga uara whakauru. Hei taapiri, ko nga uara whakauru kore he uaua ki te whakahaere i te wa e mahi ana te PCB, a ko te whakauru he pai ki te haruru i etahi atu waahanga o te ara iahiko.