Dengan perkembangan teknologi komunikasi, radio genggam papan litar frekuensi tinggi teknologi semakin banyak digunakan, seperti: pager tanpa wayar, telefon bimbit, PDA tanpa wayar, dan lain-lain, prestasi litar frekuensi radio secara langsung mempengaruhi kualiti keseluruhan produk. Salah satu ciri terbesar produk genggam ini adalah miniaturisasi, dan miniaturisasi bermaksud ketumpatan komponen sangat tinggi, yang menjadikan komponen (termasuk SMD, SMC, bare chip, dll) saling mempengaruhi satu sama lain. Sekiranya isyarat gangguan elektromagnetik tidak dikendalikan dengan betul, keseluruhan sistem litar mungkin tidak berfungsi dengan baik. Oleh itu, bagaimana mencegah dan menekan gangguan elektromagnetik dan meningkatkan keserasian elektromagnetik telah menjadi topik yang sangat penting dalam reka bentuk PCB litar RF. Litar yang sama, struktur reka bentuk PCB yang berbeza, indeks prestasinya akan sangat berbeza. Makalah ini membincangkan bagaimana memaksimumkan prestasi litar untuk mencapai keperluan keserasian elektromagnetik ketika menggunakan perisian Protel99 SE untuk merancang PCB litar produk kelapa sawit.

1. Pemilihan pinggan

Substrat papan litar bercetak merangkumi kategori organik dan bukan organik. Sifat yang paling penting dari substrat ialah pemalar dielektrik ε R, faktor pelesapan (atau kehilangan dielektrik) Tan δ, pekali pengembangan terma CET dan penyerapan kelembapan. ε R mempengaruhi impedans litar dan kadar penghantaran isyarat. Untuk litar frekuensi tinggi, toleransi permitiviti adalah faktor pertama dan lebih penting untuk dipertimbangkan, dan substrat dengan toleransi permitiviti rendah harus dipilih.

2. Proses reka bentuk PCB

Oleh kerana perisian Protel99 SE berbeza dengan Protel 98 dan perisian lain, proses reka bentuk PCB oleh perisian Protel99 SE dibincangkan secara ringkas.

① Oleh kerana Protel99 SE mengadopsi pengurusan mod pangkalan data PROJECT, yang tersirat pada Windows 99, jadi pertama-tama kita harus menyiapkan fail pangkalan data untuk menguruskan rajah skema litar dan susun atur PCB yang dirancang.

② Reka bentuk gambarajah skematik. Untuk mewujudkan sambungan rangkaian, semua komponen yang digunakan mesti ada di perpustakaan komponen sebelum reka bentuk prinsip; jika tidak, komponen yang diperlukan harus dibuat dalam SCHLIB dan disimpan dalam fail perpustakaan. Kemudian, anda hanya memanggil komponen yang diperlukan dari perpustakaan komponen dan menghubungkannya mengikut gambarajah litar yang dirancang.

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

Design Reka bentuk PCB. A. Penentuan bentuk dan ukuran CB. Bentuk dan ukuran PCB ditentukan sesuai dengan kedudukan PCB dalam produk, ukuran dan bentuk ruang dan kerjasama dengan bahagian lain. Lukiskan bentuk PCB menggunakan arahan PLACE TRACK pada MECHANICAL LAYER. B. Buat lubang kedudukan, mata dan titik rujukan pada PCB mengikut keperluan SMT. C. Penghasilan komponen. If you need to use some special components that do not exist in the component library, you need to make components before layout. Proses pembuatan komponen di Protel99 SE agak mudah. Pilih perintah “MAKE PERPUSTAKAAN” di menu “DESIGN” untuk memasuki tetingkap pembuatan KOMPONEN, dan kemudian pilih perintah “KOMPONEN BARU” di menu “ALAT” untuk merancang komponen. Pada masa ini, hanya lukiskan PAD yang sesuai pada posisi tertentu dan edit ke dalam PAD yang diperlukan (termasuk bentuk, ukuran, diameter dalam dan Sudut PAD, dll., Dan tandakan nama pin yang sesuai dari PAD) di TOP LAYER dengan arahan PLACE PAD dan sebagainya mengikut bentuk dan ukuran komponen yang sebenarnya. Kemudian gunakan perintah PLACE TRACK untuk menarik penampilan maksimum komponen dalam TOP OVERLAYER, pilih nama komponen dan simpan di perpustakaan komponen. D. Setelah komponen dibuat, susun atur dan pendawaian harus dijalankan. Kedua-dua bahagian ini akan dibincangkan secara terperinci di bawah. E. Periksa setelah prosedur di atas selesai. Di satu pihak, ini termasuk pemeriksaan prinsip litar, di sisi lain, adalah perlu untuk memeriksa pemadanan dan pemasangan satu sama lain. Prinsip litar dapat diperiksa secara manual atau secara automatik oleh rangkaian (rangkaian yang dibentuk oleh diagram skematik dapat dibandingkan dengan rangkaian yang dibentuk oleh PCB). F. Setelah memeriksa, arkibkan dan keluarkan fail tersebut. Di Protel99 SE, anda mesti menjalankan perintah EXPORT dalam pilihan FILE untuk menyimpan FILE ke jalan yang ditentukan dan FILE (perintah IMPORT adalah untuk MENGIMPOR FILE ke Protel99 SE). Catatan: Dalam pilihan “FILE” Protel99 SE “SIMPAN COPY SEBAGAI…” Setelah perintah dijalankan, nama file yang dipilih tidak terlihat di Windows 98, sehingga file tersebut tidak dapat dilihat di Resource Manager. Ini berbeza dengan “SIMPAN SEBAGAI…” di Protel 98. Ia tidak berfungsi sama.

3. Components layout

Oleh kerana SMT umumnya menggunakan kimpalan aliran haba relau inframerah untuk mengimpal komponen, susun atur komponen mempengaruhi kualiti sambungan pateri, dan kemudian mempengaruhi hasil produk. Untuk reka bentuk PCB litar rf, keserasian elektromagnetik memerlukan setiap modul litar tidak menghasilkan sinaran elektromagnetik sejauh mungkin, dan mempunyai kemampuan tertentu untuk menahan gangguan elektromagnetik. Oleh itu, susun atur komponen juga secara langsung mempengaruhi kemampuan gangguan dan anti-gangguan dari litar itu sendiri, yang juga berkaitan secara langsung dengan prestasi litar yang dirancang. Oleh itu, dalam reka bentuk PCB litar RF, selain susun atur reka bentuk PCB biasa, kita juga harus mempertimbangkan bagaimana mengurangkan gangguan antara pelbagai bahagian litar RF, bagaimana mengurangkan gangguan litar itu sendiri ke litar lain dan keupayaan anti-gangguan litar itu sendiri. Mengikut pengalaman, pengaruh litar rf tidak hanya bergantung pada indeks prestasi papan litar RF itu sendiri, tetapi juga pada interaksi dengan papan pemproses CPU secara besar-besaran. Oleh itu, dalam reka bentuk PCB, susun atur yang wajar sangat penting.

Prinsip susun atur umum: komponen harus disusun dalam arah yang sama sejauh mungkin, dan fenomena pengelasan yang buruk dapat dikurangkan atau bahkan dapat dielakkan dengan memilih arah PCB memasuki sistem pencairan timah; Mengikut pengalaman, jarak antara komponen harus sekurang-kurangnya 0.5mm untuk memenuhi keperluan komponen lebur timah. Sekiranya ruang papan PCB membenarkan, ruang antara komponen harus seluas mungkin. Untuk panel berganda, satu sisi harus dirancang untuk komponen SMD dan SMC, dan sisi lain adalah komponen diskrit.

Catatan dalam susun atur:

* Tentukan terlebih dahulu kedudukan komponen antara muka pada PCB dengan papan atau sistem PCB lain, dan perhatikan koordinasi komponen antara muka (seperti orientasi komponen, dll.).

* Oleh kerana jumlah produk genggam yang kecil, komponen disusun secara ringkas, jadi untuk komponen yang lebih besar, keutamaan harus diberikan untuk menentukan lokasi yang sesuai, dan mempertimbangkan masalah koordinasi antara satu sama lain.

* struktur litar analisis yang teliti, pemprosesan blok litar (seperti litar penguat frekuensi tinggi, litar pencampuran dan litar demodulasi, dll.), sejauh mungkin untuk memisahkan isyarat arus berat dan isyarat arus lemah, litar isyarat digital yang terpisah dan isyarat analog litar, lengkapkan fungsi litar yang sama harus disusun dalam julat tertentu, sehingga mengurangkan kawasan gelung isyarat; Rangkaian penapisan setiap bahagian litar mesti dihubungkan berdekatan, supaya tidak hanya radiasi dapat dikurangi, tetapi juga kemungkinan gangguan dapat dikurangkan, sesuai dengan kemampuan anti-gangguan dari rangkaian.

* Litar sel kumpulan mengikut kepekaannya terhadap keserasian elektromagnetik yang digunakan. Komponen litar yang rentan terhadap gangguan juga harus menghindari sumber gangguan (seperti gangguan dari CPU pada papan pemprosesan data).

4. Pendawaian

Setelah komponen dibentangkan, pendawaian dapat dimulakan. Prinsip asas pendawaian adalah: dalam keadaan kepadatan pemasangan, reka bentuk pendawaian berketumpatan rendah harus dipilih sejauh mungkin, dan pendawaian isyarat harus setebal dan setipis mungkin, yang kondusif untuk pencocokan impedans.

Untuk litar rf, reka bentuk garis isyarat isyarat, jarak dan jarak garis yang tidak masuk akal boleh menyebabkan gangguan antara saluran penghantaran isyarat isyarat; Di samping itu, bekalan kuasa sistem itu sendiri juga ada gangguan bunyi, jadi dalam reka bentuk litar RF PCB mesti dipertimbangkan secara komprehensif, pendawaian yang wajar.

Semasa pendawaian, semua pendawaian harus jauh dari sempadan papan PCB (kira-kira 2mm), agar tidak menyebabkan atau mempunyai bahaya tersembunyi pecah wayar semasa pengeluaran papan PCB. Jalur kuasa harus selebar mungkin untuk mengurangkan rintangan gelung. Pada masa yang sama, arah talian kuasa dan garis bawah harus selaras dengan arah penghantaran data untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguan. Garis isyarat hendaklah sesingkat mungkin dan bilangan lubang harus dikurangkan sejauh mungkin. Semakin pendek hubungan antara komponen, semakin baik, untuk mengurangkan pengedaran parameter dan gangguan elektromagnetik antara satu sama lain; Untuk garis isyarat yang tidak serasi harus jauh antara satu sama lain, dan cuba mengelakkan garis selari, dan dalam dua sisi positif penerapan garis isyarat menegak bersama; Pendawaian yang memerlukan alamat sudut harus sudut 135 ° yang sesuai, elakkan membelok ke sudut kanan.

Jalur yang dihubungkan secara langsung dengan pad tidak boleh terlalu lebar, dan garis harus jauh dari komponen yang terputus sejauh mungkin untuk mengelakkan litar pintas; Lubang tidak boleh dilekatkan pada komponen, dan harus jauh dari komponen yang terputus sejauh mungkin untuk mengelakkan pengelasan maya, kimpalan berterusan, litar pintas dan fenomena lain dalam pengeluaran.

Dalam reka bentuk PCB litar rf, pendawaian yang betul dari talian kuasa dan wayar tanah sangat penting, dan reka bentuk yang munasabah adalah kaedah terpenting untuk mengatasi gangguan elektromagnetik. Cukup banyak sumber gangguan pada PCB dihasilkan oleh bekalan kuasa dan wayar ground, di antaranya wayar arde menyebabkan gangguan bunyi yang paling banyak.

Sebab utama mengapa wayar arde mudah menyebabkan gangguan elektromagnetik adalah impedans wayar tanah. Apabila arus mengalir melalui tanah, voltan akan dihasilkan di atas tanah, sehingga arus gelung tanah, membentuk gangguan gelung tanah. Apabila beberapa litar berkongsi satu bahagian wayar tanah, gandingan impedans biasa berlaku, yang mengakibatkan apa yang dikenali sebagai kebisingan tanah. Oleh itu, semasa memasang wayar ground PCB litar RF, lakukan:

* Pertama sekali, litar dibahagikan kepada blok, litar rf pada dasarnya dapat dibahagikan kepada penguatan frekuensi tinggi, pencampuran, demodulasi, getaran tempatan dan bahagian lain, untuk menyediakan titik rujukan berpotensi umum untuk setiap pembumian litar modul litar, sehingga isyarat boleh dihantar antara modul litar yang berbeza. Ia kemudian diringkaskan pada titik di mana PCB litar RF disambungkan ke tanah, yaitu diringkaskan di tanah utama. Oleh kerana hanya ada satu titik rujukan, tidak ada gandingan impedans biasa dan dengan itu tidak ada masalah gangguan bersama.

* Kawasan digital dan kawasan analog sejauh mungkin pengasingan wayar tanah, dan tanah digital dan tanah analog untuk dipisahkan, akhirnya disambungkan ke tanah bekalan kuasa.

* Kawat tanah di setiap bahagian litar juga harus memperhatikan prinsip pembumian titik tunggal, meminimumkan kawasan gelung isyarat, dan alamat litar penapis yang sesuai di dekatnya.

* Sekiranya ruang mengizinkan, lebih baik mengasingkan setiap modul dengan wayar tanah untuk mengelakkan kesan penggabungan isyarat antara satu sama lain.

5. kesimpulan

Kunci reka bentuk RF PCB terletak pada bagaimana mengurangkan keupayaan radiasi dan bagaimana meningkatkan kemampuan anti-gangguan. Susun atur dan pendawaian yang munasabah adalah jaminan MERANCANG RF PCB. Kaedah yang dijelaskan dalam makalah ini berguna untuk meningkatkan kebolehpercayaan reka bentuk PCB litar RF, menyelesaikan masalah gangguan elektromagnetik, dan mencapai tujuan keserasian elektromagnetik.