S rozvojom komunikačných technológií, vreckové rádio vysokofrekvenčná doska plošných spojov technológie sa čoraz viac používajú, ako napríklad: bezdrôtový pager, mobilný telefón, bezdrôtový PDA atď., Výkonnosť rádiofrekvenčného obvodu priamo ovplyvňuje kvalitu celého produktu. Jednou z najväčších charakteristík týchto ručných produktov je miniaturizácia a miniaturizácia znamená, že hustota komponentov je veľmi vysoká, vďaka čomu sú komponenty (vrátane SMD, SMC, holého čipu atď.) Navzájom veľmi výrazné. Ak nie je správne spracovaný signál elektromagnetického rušenia, celý obvodový systém nemusí správne fungovať. Preto ako zabrániť a potlačiť elektromagnetické rušenie a zlepšiť elektromagnetickú kompatibilitu sa stalo veľmi dôležitou témou pri návrhu DPS RF obvodu. Rovnaký obvod, odlišná štruktúra dizajnu DPS a jeho výkonový index sa budú výrazne líšiť. Tento článok pojednáva o tom, ako maximalizovať výkon obvodu na dosiahnutie požiadaviek na elektromagnetickú kompatibilitu pri použití softvéru Protel99 SE na návrh obvodovej dosky plošných spojov palmových výrobkov v obvode RF.

1. Výber platne

Substrát plošných spojov zahŕňa organické a anorganické kategórie. Najdôležitejšími vlastnosťami substrátu sú dielektrická konštanta ε R, faktor rozptylu (alebo dielektrická strata) Tan δ, koeficient tepelnej rozťažnosti CET a absorpcia vlhkosti. ε R ovplyvňuje impedanciu obvodu a rýchlosť prenosu signálu. Pri vysokofrekvenčných obvodoch je tolerancia permitivity prvým a kritickejším faktorom, ktorý je potrebné zvážiť, a mal by sa zvoliť substrát s nízkou toleranciou permitivity.

2. Proces návrhu DPS

Pretože sa softvér Protel99 SE líši od softvéru Protel 98 a iného softvéru, je stručne prediskutovaný proces návrhu DPS softvérom Protel99 SE.

① Pretože Protel99 SE preberá správu režimu databázy PROJECT, ktorá je v systéme Windows 99 implicitná, mali by sme preto najskôr nastaviť databázový súbor na správu schematického diagramu obvodu a navrhnutého rozloženia DPS.

② Návrh schematického diagramu. Aby bolo možné realizovať sieťové pripojenie, všetky použité komponenty musia existovať v knižnici komponentov pred návrhom princípu; v opačnom prípade by mali byť požadované komponenty vyrobené v SCHLIB a uložené v súbore knižnice. Potom stačí zavolať požadované komponenty z knižnice komponentov a pripojiť ich podľa navrhnutej schémy zapojenia.

③ Po dokončení schematického návrhu je možné vytvoriť sieťovú tabuľku na použitie pri návrhu DPS.

DesignPCB dizajn. A. Určenie tvaru a veľkosti CB. Tvar a veľkosť DPS ​​sú určené podľa polohy DPS v produkte, veľkosti a tvaru priestoru a spolupráce s ostatnými časťami. Nakreslite tvar DPS pomocou príkazu PLACE TRACK na MECHANICKEJ VRSTVE. B. Vytvorte polohovacie otvory, oká a referenčné body na doske plošných spojov podľa požiadaviek SMT. C. Výroba súčiastok. Ak potrebujete použiť niektoré špeciálne komponenty, ktoré sa v knižnici komponentov nenachádzajú, je potrebné komponenty pred rozložením vyrobiť. Proces výroby komponentov v Protel99 SE je relatívne jednoduchý. V ponuke „NÁVRH“ zvoľte príkaz „VYROBIŤ KNIHOVNU“, aby ste sa dostali do okna tvorby KOMPONENTU, a potom zvoľte príkaz „NOVÝ KOMPONENT“ v ponuke „NÁSTROJ“ na NÁVRH komponentov. V tejto chvíli nakreslite zodpovedajúci PAD na určitom mieste a upravte ho do požadovaného PAD (vrátane tvaru, veľkosti, vnútorného priemeru a uhla PAD atď. A označte zodpovedajúci názov kolíka PAD) na TOP VRSTVA s príkazom PLACE PAD a pod. Podľa tvaru a veľkosti skutočného komponentu. Potom pomocou príkazu PLACE TRACK nakreslite maximálny vzhľad komponentu v HORNEJ VRSTVI, vyberte názov komponentu a uložte ho do knižnice komponentov. D. Po vyrobení komponentov sa vykoná rozloženie a zapojenie. Tieto dve časti budú podrobne prediskutované nižšie. E. Po dokončení vyššie uvedeného postupu skontrolujte. Na jednej strane to zahŕňa kontrolu princípu obvodu, na druhej strane je potrebné skontrolovať vzájomné zladenie a zostavenie. Princíp obvodu je možné skontrolovať ručne alebo automaticky pomocou siete (sieť tvorenú schematickým diagramom je možné porovnať so sieťou tvorenou doskou plošných spojov). F. Po kontrole súbor archivujte a vydajte. V Protel99 SE musíte spustiť príkaz EXPORT vo voľbe FILE, aby ste uložili FILE na zadanú cestu a FILE (príkaz IMPORT je IMPORT FILE do Protel99 SE). Poznámka: V možnosti Protel99 SE „SÚBOR“ „ULOŽIŤ KÓPIU AKO …“ Po spustení príkazu nie je vybratý názov súboru v systéme Windows 98 viditeľný, takže súbor nie je možné vidieť v Správcovi zdrojov. To sa líši od „ULOŽIŤ AKO …“ v Protel 98. Nefunguje to úplne rovnako.

3. Rozloženie komponentov

Pretože SMT na zváranie súčiastok spravidla používa zváranie tepelným tokom v infračervenej peci, rozloženie súčiastok ovplyvňuje kvalitu spájkovaných spojov a potom ovplyvňuje výťažnosť výrobkov. Pri návrhu obvodov RF plošných spojov elektromagnetická kompatibilita vyžaduje, aby každý obvodový modul nevytváral elektromagnetické žiarenie tak ďaleko, ako je to možné, a mal určitú schopnosť odolávať elektromagnetickému rušeniu. Rozloženie komponentov preto priamo ovplyvňuje aj schopnosť interferencie a rušenia samotného obvodu, čo tiež priamo súvisí s výkonom navrhnutého obvodu. Preto by sme pri konštrukcii plošných spojov RF obvodov mali okrem rozloženia bežného dizajnu plošných spojov zvážiť aj to, ako znížiť rušenie medzi rôznymi časťami vysokofrekvenčného obvodu, ako znížiť rušenie samotného obvodu do iných obvodov a schopnosť interferencie samotného obvodu. Podľa skúseností vplyv RF obvodu závisí nielen od indexu výkonu samotnej dosky plošných spojov RF, ale do značnej miery závisí aj od interakcie s procesorovou doskou CPU. Preto je pri návrhu DPS obzvlášť dôležité rozumné rozloženie.

Všeobecný princíp usporiadania: súčiastky by mali byť usporiadané pokiaľ možno v rovnakom smere a jav zlého zvárania je možné obmedziť alebo mu dokonca zabrániť výberom smeru vstupu DPS do systému taveniny cínu; Podľa skúseností by priestor medzi komponentmi mal byť aspoň 0.5 mm, aby spĺňal požiadavky na komponenty taviace cín. Ak to priestor dosky plošných spojov umožňuje, priestor medzi komponentmi by mal byť čo najširší. Pri dvojitých paneloch by mala byť jedna strana navrhnutá pre komponenty SMD a SMC a druhá strana sú diskrétne súčiastky.

Poznámka v rozložení:

* Najprv určte polohu komponentov rozhrania na doske plošných spojov s inými doskami alebo systémami plošných spojov a dávajte pozor na koordináciu komponentov rozhrania (napríklad orientáciu komponentov atď.).

* Vzhľadom na malý objem vreckových výrobkov sú súčasti usporiadané kompaktne, takže pri väčších komponentoch je potrebné uprednostniť určenie vhodného umiestnenia a zvážiť problém vzájomnej koordinácie.

* starostlivá analýza štruktúry obvodu, spracovanie obvodu obvodu (ako obvod vysokofrekvenčného zosilňovača, zmiešavací obvod a demodulačný obvod atď.), pokiaľ je to možné, na oddelenie silnoprúdového signálu a signálu slabého prúdu, oddeleného obvodu digitálneho signálu a analógového signálu obvod, úplná rovnaká funkcia obvodu by mala byť usporiadaná v určitom rozsahu, čím sa zníži oblasť signálnej slučky; Filtračná sieť každej časti obvodu musí byť zapojená v blízkosti, aby bolo možné znížiť nielen žiarenie, ale aj pravdepodobnosť rušenia podľa schopnosti interferencie obvodu.

* Zoskupte obvody článkov podľa ich citlivosti na používanú elektromagnetickú kompatibilitu. Komponenty obvodu, ktoré sú citlivé na rušenie, by sa mali tiež vyhýbať zdrojom rušenia (napríklad rušeniu CPU na doske na spracovanie údajov).

4. Zapojenie

Po rozložení komponentov sa môže začať zapojenie. Základný princíp zapojenia je: za podmienky hustoty montáže by sa mal čo najskôr zvoliť návrh vedenia s nízkou hustotou a signálové vedenie by malo byť čo najhrubšie a najtenšie, čo napomáha impedančnému zosúladeniu.

V prípade vysokofrekvenčného obvodu môže neprimeraná konštrukcia smeru, šírky a rozstupu signálnych vedení spôsobiť interferenciu medzi prenosovými linkami signálneho signálu; Navyše, samotný zdroj napájania systému tiež existuje rušenie šumom, takže pri návrhu RF obvodu dosky plošných spojov je potrebné zvážiť komplexne rozumné zapojenie.

Pri zapojovaní by všetky vodiče mali byť ďaleko od okraja dosky DPS (asi 2 mm), aby nedošlo k skrytému nebezpečenstvu pretrhnutia drôtu pri výrobe dosky plošných spojov. Elektrické vedenie by malo byť čo najširšie, aby sa znížil odpor slučky. Súčasne by mal byť smer elektrického vedenia a uzemňovacieho vedenia v súlade so smerom prenosu údajov, aby sa zlepšila schopnosť rušenia. Signálne vedenia by mali byť čo najkratšie a počet otvorov by sa mal čo najviac znížiť. Čím kratšie je spojenie medzi komponentmi, tým lepšie, aby sa znížila distribúcia parametrov a elektromagnetické rušenie medzi sebou; V prípade nekompatibilných signálnych vedení by mali byť od seba ďaleko a snažiť sa vyhnúť paralelným linkám a na kladných dvoch stranách uplatňovania vzájomných vertikálnych signálnych vedení; Kábel, ktorý potrebuje adresu v rohu, by mal byť podľa potreby v uhle 135 °, vyhýbajte sa otáčaniu pravých uhlov.

Vedenie priamo spojené s podložkou by nemalo byť príliš široké a malo by byť čo najďalej od odpojených komponentov, aby sa zabránilo skratu; Otvory by sa nemali ťahať na súčiastkach a mali by byť čo najďalej od odpojených súčiastok, aby sa predišlo virtuálnemu zváraniu, spojitému zváraniu, skratu a iným javom vo výrobe.

Pri návrhu RF obvodu RF je obzvlášť dôležité správne zapojenie elektrického vedenia a uzemňovacieho vodiča a rozumný návrh je najdôležitejším prostriedkom na prekonanie elektromagnetického rušenia. Pomerne veľa zdrojov rušenia na doske plošných spojov je generovaných napájacím zdrojom a uzemňovacím vodičom, z ktorých najväčší vplyv na rušenie spôsobuje uzemňovací vodič.

Hlavným dôvodom, prečo je ľahké spôsobiť elektromagnetické rušenie uzemňovacieho vodiča, je impedancia uzemňovacieho vodiča. Keď prúd preteká zemou, na zemi sa generuje napätie, čo má za následok prúd zemnej slučky, ktorý vytvára interferenciu slučky so zemou. Keď viac obvodov zdieľa jeden kus uzemňovacieho vodiča, dôjde k spoločnej impedančnej väzbe, ktorá má za následok takzvaný zemný šum. Preto pri zapojovaní uzemňovacieho vodiča do plošného spoja RF obvodu postupujte takto:

* Po prvé, obvod je rozdelený do blokov, RF obvod môže byť v zásade rozdelený na vysokofrekvenčné zosilnenie, miešanie, demoduláciu, lokálne vibrácie a ďalšie časti, aby poskytol spoločný potenciálny referenčný bod pre každé uzemnenie obvodu modulu obvodu, takže signál je možné prenášať medzi rôznymi obvodovými modulmi. Potom je zhrnuté v mieste, kde je doska plošných spojov RF obvodu spojená so zemou, tj je zhrnutá v hlavnej zemi. Pretože existuje iba jeden referenčný bod, neexistuje žiadna spoločná impedančná väzba, a teda ani problém vzájomného rušenia.

* Digitálna oblasť a analógová oblasť, pokiaľ je to možné, izolácia uzemňovacieho vodiča a oddelená digitálna a analógová zem, nakoniec pripojené k uzemneniu napájacieho zdroja.

* Uzemňovací vodič v každej časti obvodu by mal tiež venovať pozornosť princípu uzemnenia jedného bodu, minimalizovať oblasť signálnej slučky a adresu zodpovedajúceho filtračného obvodu v blízkosti.

* Ak to priestor dovoľuje, je lepšie izolovať každý modul uzemňovacím vodičom, aby sa zabránilo vzájomnému efektu spojenia signálu.

5. Záver

Kľúč návrhu RF PCB spočíva v tom, ako znížiť schopnosť žiarenia a ako zlepšiť schopnosť odolávať rušeniu. Rozumné rozloženie a zapojenie je zárukou NÁVRHU DPS plošných spojov. Metóda opísaná v tomto článku je užitočná na zvýšenie spoľahlivosti návrhu DPS RF obvodu, vyriešenie problému elektromagnetického rušenia a dosiahnutie účelu elektromagnetickej kompatibility.