Odată cu dezvoltarea tehnologiei de comunicații, radio portabil placa de circuit de înaltă frecvență tehnologia este din ce în ce mai utilizată, precum: pager fără fir, telefon mobil, PDA fără fir etc., performanța circuitului de frecvență radio afectează în mod direct calitatea întregului produs. Una dintre cele mai mari caracteristici ale acestor produse portabile este miniaturizarea, iar miniaturizarea înseamnă că densitatea componentelor este foarte mare, ceea ce face ca componentele (inclusiv SMD, SMC, cip gol etc.) să interfereze unele cu altele foarte proeminente. Dacă semnalul de interferență electromagnetică nu este tratat corect, este posibil ca întregul circuit să nu funcționeze corect. Prin urmare, modul de prevenire și suprimare a interferențelor electromagnetice și de îmbunătățire a compatibilității electromagnetice a devenit un subiect foarte important în proiectarea PCB-ului circuitului RF. Același circuit, structură de proiectare PCB diferită, indicele său de performanță va diferi foarte mult. Această lucrare discută despre modul de maximizare a performanțelor circuitului pentru a atinge cerințele de compatibilitate electromagnetică atunci când se utilizează software-ul Protel99 SE pentru a proiecta PCB de circuite RF de produse din palmier.

1. Selectarea plăcii

Substratul plăcii cu circuite imprimate include categorii organice și anorganice. Cele mai importante proprietăți ale substratului sunt constanta dielectrică ε R, factorul de disipare (sau pierderea dielectrică) Tan δ, coeficientul de expansiune termică CET și absorbția umezelii. ε R afectează impedanța circuitului și rata de transmisie a semnalului. Pentru circuitele de înaltă frecvență, toleranța de permitivitate este primul și mai important factor de luat în considerare, iar substratul cu toleranță de permitivitate scăzută trebuie selectat.

2. Procesul de proiectare PCB

Deoarece software-ul Protel99 SE este diferit de Protel 98 și alte software-uri, procesul de proiectare a PCB-ului de către software-ul Protel99 SE este discutat pe scurt.

① Deoarece Protel99 SE adoptă gestionarea modului de bază de date PROJECT, care este implicit în Windows 99, așa că ar trebui să configurăm mai întâi un fișier de bază de date pentru a gestiona schema schematică a circuitului și aspectul PCB conceput.

② Proiectarea unei diagrame schematice. Pentru a realiza conexiunea la rețea, toate componentele utilizate trebuie să existe în biblioteca de componente înainte de proiectarea principală; în caz contrar, componentele necesare ar trebui să fie realizate în SCHLIB și stocate în fișierul bibliotecii. Apoi, pur și simplu apelați componentele necesare din biblioteca de componente și le conectați conform schemei de circuit proiectate.

③ După finalizarea proiectării schematice, se poate forma o masă de rețea pentru utilizare în proiectarea PCB.

④ Proiectare PCB. A. Determinarea formei și mărimii CB. Forma și dimensiunea PCB sunt determinate în funcție de poziția PCB în produs, dimensiunea și forma spațiului și cooperarea cu alte părți. Desenați forma PCB folosind comanda PLACE TRACK de pe STRAT MECANIC. B. Faceți găuri de poziționare, ochi și puncte de referință pe PCB în conformitate cu cerințele SMT. C. Producția de componente. Dacă trebuie să utilizați unele componente speciale care nu există în biblioteca de componente, trebuie să faceți componente înainte de a fi machetate. Procesul de realizare a componentelor în Protel99 SE este relativ simplu. Selectați comanda „FĂ BIBLIOTECĂ” din meniul „DESIGN” pentru a intra în fereastra de realizare a COMPONENTELOR, apoi selectați comanda „COMPONENT NOU” din meniul „TOOL” pentru DESIGN componentele. În acest moment, trebuie doar să desenați PAD-ul corespunzător într-o anumită poziție și să-l editați în PAD-ul necesar (inclusiv forma, dimensiunea, diametrul interior și unghiul PAD-ului etc. și marcați numele pinului corespunzător al PAD-ului) la STRATUL SUPERIOR cu comanda PLACE PAD și așa mai departe în funcție de forma și dimensiunea componentei reale. Apoi utilizați comanda PLACE TRACK pentru a desena aspectul maxim al componentei în TOP OVERLAYER, selectați un nume de componentă și stocați-l în biblioteca de componente. D. După realizarea componentelor, se va efectua dispunerea și cablarea. Aceste două părți vor fi discutate în detaliu mai jos. E. Verificați după finalizarea procedurii de mai sus. Pe de o parte, aceasta include inspecția principiului circuitului, pe de altă parte, este necesar să se verifice potrivirea și asamblarea reciprocă. Principiul circuitului poate fi verificat manual sau automat prin rețea (rețeaua formată din diagramă schematică poate fi comparată cu rețeaua formată din PCB). F. După verificare, arhivați și scoateți fișierul. În Protel99 SE, trebuie să executați comanda EXPORT în opțiunea FILE pentru a salva fișierul pe calea și FILE specificate (comanda IMPORT este să importați un fișier în Protel99 SE). Notă: În opțiunea „FILE” Protel99 SE „SALVAȚI COPIAȚI CA …” După executarea comenzii, numele fișierului selectat nu este vizibil în Windows 98, astfel încât fișierul nu poate fi văzut în Resource Manager. Acest lucru este diferit de „SAVE AS …” din Protel 98. Nu funcționează exact la fel.

3. Aspectul componentelor

Deoarece SMT folosește în general sudarea fluxului de căldură în cuptorul cu infraroșu pentru sudarea componentelor, aspectul componentelor afectează calitatea îmbinărilor de lipit și apoi afectează randamentul produselor. Pentru proiectarea PCB a circuitului RF, compatibilitatea electromagnetică necesită ca fiecare modul de circuit să nu genereze radiații electromagnetice cât mai mult posibil și să aibă o anumită capacitate de a rezista la interferențele electromagnetice. Prin urmare, aspectul componentelor afectează în mod direct capacitatea de interferență și anti-interferență a circuitului în sine, care este, de asemenea, direct legată de performanța circuitului proiectat. Prin urmare, în proiectarea PCB-ului circuitului RF, pe lângă aspectul designului obișnuit al PCB-ului, ar trebui să luăm în considerare și modul de reducere a interferenței dintre diferitele părți ale circuitului RF, modul de reducere a interferenței circuitului în sine la alte circuite și capacitatea anti-interferență a circuitului în sine. Conform experienței, efectul circuitului RF depinde nu numai de indicele de performanță al plăcii de circuite RF în sine, ci și de interacțiunea cu placa de procesare CPU în mare măsură. Prin urmare, în proiectarea PCB, aspectul rezonabil este deosebit de important.

Principiul general de dispunere: componentele trebuie aranjate în aceeași direcție pe cât posibil, iar fenomenul de sudare defectuoasă poate fi redus sau chiar evitat prin selectarea direcției de intrare a PCB-ului în sistemul de topitură de staniu; Conform experienței, spațiul dintre componente ar trebui să fie de cel puțin 0.5 mm pentru a îndeplini cerințele componentelor de topire a staniului. Dacă spațiul plăcii PCB permite, spațiul dintre componente ar trebui să fie cât mai larg posibil. Pentru panourile duble, o parte trebuie proiectată pentru componentele SMD și SMC, iar cealaltă parte este componentele discrete.

Notă în aspect:

* Mai întâi determinați poziția componentelor interfeței pe PCB cu alte plăci sau sisteme PCB și acordați atenție coordonării componentelor interfeței (cum ar fi orientarea componentelor etc.).

* Datorită volumului mic de produse portabile, componentele sunt aranjate într-o manieră compactă, deci pentru componentele mai mari, trebuie acordată prioritate pentru a determina locația adecvată și pentru a lua în considerare problema coordonării între ele.

* structura circuitului de analiză atentă, procesarea blocului de circuite (cum ar fi circuitul amplificatorului de înaltă frecvență, circuitul de amestecare și circuitul de demodulare etc.), pe cât posibil, pentru a separa semnalul de curent greu și semnalul de curent slab, circuitul de semnal digital separat și semnalul analogic circuit, completați aceeași funcție a circuitului ar trebui să fie aranjate într-un anumit interval, reducând astfel zona buclei de semnal; Rețeaua de filtrare a fiecărei părți a circuitului trebuie să fie conectată în apropiere, astfel încât nu numai radiația să poată fi redusă, ci și probabilitatea de interferență să poată fi redusă, în funcție de capacitatea anti-interferență a circuitului.

* Grupați circuitele celulare în funcție de sensibilitatea lor la compatibilitatea electromagnetică în utilizare. Componentele circuitului care sunt vulnerabile la interferențe ar trebui, de asemenea, să evite sursele de interferență (cum ar fi interferențele de la CPU pe placa de procesare a datelor).

4. Cablare

După ce componentele sunt așezate, cablul poate începe. Principiul de bază al cablajului este: în condițiile densității ansamblului, proiectarea cablajului cu densitate redusă ar trebui să fie selectată pe cât posibil, iar cablajul semnalului să fie cât mai gros și mai subțire posibil, ceea ce este favorabil potrivirii impedanței.

Pentru circuitul RF, proiectarea nerezonabilă a direcției, lățimii și distanței liniei semnalului poate provoca interferențe între liniile de transmisie a semnalului semnalului; În plus, sursa de alimentare a sistemului în sine există și interferențe de zgomot, astfel încât la proiectarea circuitului RF PCB trebuie să fie luate în considerare în mod cuprinzător, cablarea rezonabilă.

La cablare, toate cablurile ar trebui să fie departe de marginea plăcii PCB (aproximativ 2 mm), pentru a nu provoca sau a avea pericolul ascuns de rupere a firului în timpul producției plăcii PCB. Linia de alimentare ar trebui să fie cât mai largă posibil pentru a reduce rezistența buclei. În același timp, direcția liniei electrice și a solului ar trebui să fie în concordanță cu direcția de transmitere a datelor pentru a îmbunătăți capacitatea anti-interferențe. Liniile de semnal ar trebui să fie cât mai scurte posibil și numărul de găuri ar trebui redus cât mai mult posibil. Cu cât conexiunea dintre componente este mai scurtă, cu atât este mai bună, pentru a reduce distribuția parametrilor și interferențele electromagnetice între ele; Pentru că liniile de semnal incompatibile ar trebui să fie departe una de cealaltă și să încerce să evite liniile paralele și în cele două laturi pozitive ale aplicării liniilor de semnal verticale reciproce; Cablurile care au nevoie de o adresă de colț trebuie să fie unghi de 135 °, după caz, pentru a evita rotirea unghiurilor drepte.

Linia conectată direct cu tamponul nu trebuie să fie prea largă, iar linia trebuie să fie departe de componentele deconectate cât mai mult posibil pentru a evita scurtcircuitul; Găurile nu trebuie trase pe componente și ar trebui să fie departe de componentele deconectate cât mai mult posibil pentru a evita sudarea virtuală, sudarea continuă, scurtcircuitul și alte fenomene în producție.

În proiectarea PCB a circuitului RF, cablarea corectă a liniei de alimentare și a firului de masă este deosebit de importantă, iar proiectarea rezonabilă este cel mai important mijloc de a depăși interferențele electromagnetice. O mulțime de surse de interferențe pe PCB sunt generate de sursa de alimentare și de firul de masă, printre care firul de masă provoacă cele mai multe interferențe de zgomot.

Principalul motiv pentru care firul de masă este ușor de cauzat interferențe electromagnetice este impedanța firului de masă. Când un curent curge prin sol, va fi generată o tensiune pe sol, rezultând curentul buclei la sol, formând interferența buclei a solului. Când mai multe circuite împart o singură bucată de fir de împământare, apare o cuplare de impedanță comună, rezultând ceea ce este cunoscut sub numele de zgomot de masă. Prin urmare, atunci când conectați firul de masă al circuitului RF al circuitului, faceți:

* În primul rând, circuitul este împărțit în blocuri, circuitul RF poate fi împărțit practic în amplificare de înaltă frecvență, amestecare, demodulare, vibrații locale și alte părți, pentru a oferi un punct de referință potențial comun pentru fiecare legare la pământ a circuitului modulului, astfel încât semnalul poate fi transmis între diferite module de circuit. Apoi este rezumat la punctul în care PCB-ul circuitului RF este conectat la masă, adică rezumat la masa principală. Deoarece există un singur punct de referință, nu există o cuplare de impedanță comună și, prin urmare, nu există o problemă de interferență reciprocă.

* Zona digitală și zona analogică, pe cât posibil izolarea firului de masă, și masa digitală și masa analogică pentru a se separa, conectate în cele din urmă la masa de alimentare.

* Cablul de împământare din fiecare parte a circuitului ar trebui să acorde atenție și principiului de împământare a unui singur punct, să minimizeze zona buclei de semnal și adresa corespunzătoare a circuitului de filtrare din apropiere.

* Dacă spațiul permite, este mai bine să izolați fiecare modul cu fir de masă pentru a preveni efectul de cuplare a semnalului între ele.

5. Concluzie

Cheia designului PCB RF constă în modul de reducere a capacității de radiație și modul de îmbunătățire a capacității anti-interferențe. Aspectul rezonabil și cablarea sunt garanția DESIGNING PCB RF. Metoda descrisă în această lucrare este utilă pentru a îmbunătăți fiabilitatea proiectării circuitelor RF a circuitelor, pentru a rezolva problema interferențelor electromagnetice și pentru a atinge scopul compatibilității electromagnetice.