Med utviklingen av kommunikasjonsteknologi, håndholdt radio høyfrekvente kretskort teknologien blir mer og mer mye brukt, for eksempel: trådløs personsøker, mobiltelefon, trådløs PDA, etc., påvirker ytelsen til radiofrekvenskretsen direkte kvaliteten på hele produktet. En av de største egenskapene til disse håndholdte produktene er miniatyrisering, og miniatyrisering betyr at tettheten av komponenter er veldig høy, noe som gjør at komponentene (inkludert SMD, SMC, bare chip, etc.) forstyrrer hverandre veldig fremtredende. Hvis det elektromagnetiske forstyrrelsessignalet ikke håndteres riktig, kan det hende at hele kretssystemet ikke fungerer som det skal. Derfor har hvordan å forhindre og undertrykke elektromagnetisk interferens og forbedre elektromagnetisk kompatibilitet blitt et svært viktig tema i utformingen av RF -kretskortet. Den samme kretsen, forskjellig PCB -designstruktur, dens ytelsesindeks vil variere sterkt. Denne artikkelen diskuterer hvordan du maksimerer ytelsen til kretsen for å oppnå krav til elektromagnetisk kompatibilitet når du bruker Protel99 SE -programvare til å designe rf -kretskort av håndflateprodukter.

1. Valg av tallerken

Underlaget til kretskortet inkluderer organiske og uorganiske kategorier. De viktigste egenskapene til substratet er dielektrisk konstant ε R, dissipasjonsfaktor (eller dielektrisk tap) Tan δ, termisk ekspansjonskoeffisient CET og fuktabsorpsjon. ε R påvirker kretsimpedans og signaloverføringshastighet. For høyfrekvente kretser er permittivitetstoleransen den første og mer kritiske faktoren å vurdere, og substratet med lav permittivitetstoleranse bør velges.

2. PCB design prosess

Fordi Protel99 SE -programvaren er forskjellig fra Protel 98 og annen programvare, blir prosessen med PCB -design av Protel99 SE -programvaren kort diskutert.

① Fordi Protel99 SE vedtar PROJECT databasemodushåndtering, som er implisitt i Windows 99, så vi bør først sette opp en databasefil for å administrere kretsskjematisk diagram og PCB -layout designet.

② Utforming av skjematisk diagram. For å realisere nettverkstilkoblingen må alle komponentene som brukes, eksistere i komponentbiblioteket før prinsipputformingen; ellers bør de nødvendige komponentene lages i SCHLIB og lagres i biblioteksfilen. Deretter ringer du bare de nødvendige komponentene fra komponentbiblioteket og kobler dem i henhold til det utformede kretsdiagrammet.

③ Etter at den skjematiske designen er fullført, kan det dannes et nettverkstabell for bruk i PCB -design.

④ PCB -design. A. CB form og størrelse bestemmelse. Formen og størrelsen på PCB bestemmes i henhold til posisjonen til PCB i produktet, størrelsen og formen på rommet og samarbeidet med andre deler. Tegn formen på kretskortet ved å bruke PLACE TRACK -kommandoen på MEKANISK LAG. B. Lag posisjoneringshull, øyne og referansepunkter på PCB i henhold til SMT -kravene. C. Produksjon av komponenter. Hvis du trenger å bruke noen spesielle komponenter som ikke finnes i komponentbiblioteket, må du lage komponenter før layout. Prosessen med å lage komponenter i Protel99 SE er relativt enkel. Velg kommandoen “LAG LIBRARY” i “DESIGN” -menyen for å gå inn i vinduet COMPONENT making, og velg deretter “NEW COMPONENT” -kommandoen i “TOOL” -menyen for å DESIGNE komponenter. På dette tidspunktet kan du bare tegne den tilsvarende PADEN på en bestemt posisjon og redigere den til nødvendig PAD (inkludert formen, størrelsen, indre diameter og Vinkelen på PADEN, etc., og merke den tilsvarende pinnenavnet til PADEN) på TOPPELAG med kommandoen PLACE PAD og så videre i henhold til formen og størrelsen på den faktiske komponenten. Bruk deretter PLACE TRACK -kommandoen for å tegne det maksimale utseendet til komponenten i TOPP OVERLAYER, velg et komponentnavn og lagre det i komponentbiblioteket. D. Etter at komponenter er laget, skal layout og ledninger utføres. Disse to delene vil bli diskutert i detalj nedenfor. E. Kontroller etter at prosedyren ovenfor er fullført. På den ene siden inkluderer dette inspeksjon av kretsprinsippet, på den annen side er det nødvendig å kontrollere samsvar og montering av hverandre. Kretsprinsippet kan kontrolleres manuelt eller automatisk av nettverk (nettverket dannet av skjematisk diagram kan sammenlignes med nettverket dannet av PCB). F. Etter å ha sjekket, arkiverer og sender du ut filen. I Protel99 SE må du kjøre EXPORT -kommandoen i FIL -alternativet for å lagre FILEN til den angitte banen og FIL (kommandoen IMPORT er å IMPORTERE en FIL til Protel99 SE). Merk: I Protel99 SE “FILE” -alternativet “LAGRE KOPIER SOM …” Etter at kommandoen er utført, er det valgte filnavnet ikke synlig i Windows 98, så filen kan ikke sees i Resource Manager. Dette er forskjellig fra “LAGRE SOM …” i Protel 98. Det fungerer ikke akkurat det samme.

3. Komponenters layout

Fordi SMT vanligvis bruker varmestrømssveising fra infrarød ovn til å sveise komponenter, påvirker utformingen av komponenter kvaliteten på loddeskjøter, og påvirker deretter utbyttet av produkter. For PCB -design av rf -krets krever elektromagnetisk kompatibilitet at hver kretsmodul ikke genererer elektromagnetisk stråling så langt som mulig, og har en viss evne til å motstå elektromagnetisk interferens. Derfor påvirker utformingen av komponenter direkte interferens og interferens evnen til selve kretsen, som også er direkte relatert til ytelsen til den designede kretsen. Derfor, i utformingen av RF -krets -PCB, i tillegg til utformingen av vanlig PCB -design, bør vi også vurdere hvordan vi kan redusere interferensen mellom forskjellige deler av RF -kretsen, hvordan vi kan redusere interferensen til selve kretsen til andre kretser og anti-interferens evnen til selve kretsen. Etter erfaring er effekten av rf -krets ikke bare avhengig av ytelsesindeksen til selve RF -kretskortet, men også av samspillet med CPU -prosessorkortet i stor grad. Derfor, i PCB -design, er rimelig layout spesielt viktig.

Generelt layoutprinsipp: komponenter bør plasseres i samme retning så langt som mulig, og det dårlige sveisefenomenet kan reduseres eller til og med unngås ved å velge retningen for PCB som kommer inn i tinnsmeltesystemet; Erfaringsmessig bør mellomrommet mellom komponentene være minst 0.5 mm for å oppfylle kravene til tinnsmeltende komponenter. Hvis plassen på kretskortet tillater det, bør avstanden mellom komponentene være så bred som mulig. For doble paneler bør den ene siden være designet for SMD- og SMC -komponenter, og den andre siden er diskrete komponenter.

Merknad i layout:

* Bestem først posisjonen til grensesnittkomponenter på kretskortet med andre kretskort eller systemer, og vær oppmerksom på koordineringen av grensesnittkomponenter (for eksempel orienteringen av komponenter osv.).

* På grunn av det lille volumet av håndholdte produkter, er komponentene arrangert på en kompakt måte, så for større komponenter må prioritet gis for å bestemme riktig plassering og vurdere koordineringsproblemet mellom hverandre.

* forsiktig analyse kretsstruktur, kretsblokkbehandlingen (for eksempel høyfrekvent forsterkerkrets, miksingskrets og demoduleringskrets, etc.), så langt som mulig for å skille tungstrømsignal og svakt strømsignal, separat digital signalkrets og analogt signal krets, fullfør den samme funksjonen til kretsen bør arrangeres i et bestemt område, og derved redusere signalløyfeområdet; Filtreringsnettverket til hver del av kretsen må være tilkoblet i nærheten, slik at ikke bare strålingen kan reduseres, men også sannsynligheten for interferens kan reduseres, i henhold til kretsens anti-interferens evne.

* Grupper cellekretser i henhold til deres følsomhet for elektromagnetisk kompatibilitet under bruk. Komponentene i kretsen som er sårbare for interferens, bør også unngå forstyrrelseskilder (for eksempel interferens fra CPU -en på databehandlingsbordet).

4. Kabling

Etter at komponentene er lagt ut, kan ledningen begynne. Det grunnleggende prinsippet for ledninger er: under forutsetning av monteringstetthet, bør ledningsdesign med lav tetthet velges så langt som mulig, og signalledninger skal være så tykke og tynne som mulig, noe som bidrar til impedansmatching.

For RF -krets kan den urimelige utformingen av signallinjeretning, bredde og linjeavstand forårsake interferens mellom signalsignaloverføringslinjer; I tillegg eksisterer systemets strømforsyning i seg selv også støyforstyrrelser, så i utformingen av RF -krets -PCB må det vurderes omfattende, rimelige ledninger.

Ved ledninger bør alle ledninger være langt borte fra grensen til PCB -kortet (ca. 2 mm), for ikke å forårsake eller ha den skjulte faren for at ledningen går i stykker under produksjon av PCB -kort. Kraftledningen bør være så bred som mulig for å redusere sløyfens motstand. Samtidig bør retningen til kraftledningen og jordlinjen være i samsvar med retningen for dataoverføring for å forbedre evnen til å forstyrre motstanden. Signallinjene skal være så korte som mulig, og antall hull bør reduseres så langt som mulig. Jo kortere forbindelsen mellom komponenter, desto bedre, for å redusere fordelingen av parametere og elektromagnetisk interferens mellom hverandre; For inkompatible signallinjer bør være langt borte fra hverandre, og prøve å unngå parallelle linjer, og i de positive to sidene av anvendelsen av gjensidige vertikale signallinjer; Ledninger som trenger hjørneadresse bør være 135 ° vinkel etter behov, unngå å snu rette vinkler.

Ledningen som er direkte koblet til puten, bør ikke være for bred, og ledningen bør være så langt som mulig borte fra de frakoblede komponentene for å unngå kortslutning; Hull bør ikke trekkes på komponenter, og bør være langt borte fra frakoblede komponenter så langt som mulig for å unngå virtuell sveising, kontinuerlig sveising, kortslutning og andre fenomener i produksjonen.

I PCB -design av RF -krets er riktig kabling av kraftledning og jordledning spesielt viktig, og rimelig design er det viktigste middelet for å overvinne elektromagnetisk interferens. Ganske mange forstyrrelseskilder på PCB genereres av strømforsyning og jordledning, blant dem forårsaker jordledning mest støy.

Hovedårsaken til at jordledningen er lett å forårsake elektromagnetisk interferens er jordledningens impedans. Når en strøm strømmer gjennom bakken, vil det bli generert en spenning på bakken, noe som resulterer i jordsløyfestrømmen og danner sløyfeforstyrrelsen til bakken. Når flere kretser deler et enkelt stykke jordledning, oppstår vanlig impedanskobling, noe som resulterer i det som kalles jordstøy. Derfor, når du kobler jordledningen til RF -kretsens kretskort, gjør du:

* Først og fremst er kretsen delt inn i blokker, RF -kretsen kan i utgangspunktet deles inn i høyfrekvent forsterkning, miksing, demodulering, lokal vibrasjon og andre deler, for å gi et felles potensielt referansepunkt for hver kretsmodulkretsjording, slik at signal kan overføres mellom forskjellige kretsmoduler. Den blir deretter oppsummert på det punktet hvor RF -kretsens PCB er koblet til bakken, dvs. oppsummert på hovedjorda. Siden det bare er ett referansepunkt, er det ingen felles impedanskobling og dermed ikke noe gjensidig interferensproblem.

* Digitalt område og analogt område så langt som mulig jordledning isolasjon, og digital jord og analog jord for å skille, til slutt koblet til strømforsyningen jord.

* Jordledningen i hver del av kretsen bør også ta hensyn til enkeltpunkts -jordingsprinsippet, minimere signalsløyfeområdet og den tilsvarende filterkretsadressen i nærheten.

* Hvis plassen tillater det, er det bedre å isolere hver modul med jordledning for å forhindre signalkoblingseffekt mellom hverandre.

5. konklusjon

Nøkkelen til RF PCB-design ligger i hvordan du kan redusere strålingsevne og hvordan du kan forbedre interferens. Rimelig layout og ledninger er garantien for DESIGNING RF PCB. Metoden beskrevet i denne artikkelen er nyttig for å forbedre påliteligheten til RF -krets -PCB -design, løse problemet med elektromagnetisk interferens og oppnå formålet med elektromagnetisk kompatibilitet.