Med utvecklingen av kommunikationsteknik, handhållen radio högfrekvent kretskort tekniken används mer och mer, såsom: trådlös personsökare, mobiltelefon, trådlös PDA, etc., påverkar radiofrekvenskretsens prestanda direkt kvaliteten på hela produkten. En av de största egenskaperna hos dessa handhållna produkter är miniatyrisering, och miniatyrisering innebär att densiteten av komponenter är mycket hög, vilket gör att komponenterna (inklusive SMD, SMC, bare chip, etc.) stör varandra mycket framträdande. Om den elektromagnetiska störningssignalen inte hanteras på rätt sätt kanske inte hela kretssystemet fungerar korrekt. Därför har hur man förhindrar och undertrycker elektromagnetisk störning och förbättrar elektromagnetisk kompatibilitet blivit ett mycket viktigt ämne i utformningen av RF -kretskortet. Samma krets, olika PCB -konstruktionsstruktur, dess prestandaindex kommer att skilja sig mycket. Det här dokumentet diskuterar hur man maximerar kretsens prestanda för att uppnå kraven på elektromagnetisk kompatibilitet när man använder Protel99 SE -programvara för att utforma RF -kretskort för palmprodukter.

1. Urval av tallrik

Underlaget på kretskortet innehåller organiska och oorganiska kategorier. De viktigaste egenskaperna hos substratet är dielektrisk konstant ε R, avledningsfaktor (eller dielektrisk förlust) Tan δ, termisk expansionskoefficient CET och fuktabsorption. ε R påverkar kretsimpedans och signalöverföringshastighet. För högfrekventa kretsar är permittivitetstoleransen den första och mer kritiska faktorn att tänka på, och substratet med låg permittivitetstolerans bör väljas.

2. PCB designprocess

Eftersom Protel99 SE -programvaran skiljer sig från Protel 98 och annan programvara diskuteras kortfattat processen för PCB -design av Protel99 SE -programvaran.

① Eftersom Protel99 SE antar PROJECT -databaslägeshanteringen, vilket är implicit i Windows 99, så bör vi först skapa en databasfil för att hantera kretsschemat och PCB -layouten.

② Utformning av schematiskt diagram. För att uppnå nätverksanslutning måste alla komponenter som används finnas i komponentbiblioteket innan principdesignen; annars bör de nödvändiga komponenterna göras i SCHLIB och lagras i biblioteksfilen. Sedan ringer du helt enkelt de nödvändiga komponenterna från komponentbiblioteket och ansluter dem enligt det utformade kretsschemat.

③ När den schematiska designen är klar kan ett nätverkstabell bildas för användning i PCB -design.

④ PCB -design. A. CB form och storlek bestämning. Formen och storleken på PCB bestäms utifrån PCB: s position i produkten, utrymmet storlek och form och samarbetet med andra delar. Rita formen på kretskortet med kommandot PLACE TRACK på MECHANICAL LAYER. B. Gör positioneringshål, ögon och referenspunkter på PCB enligt SMT -krav. C. Produktion av komponenter. Om du behöver använda vissa specialkomponenter som inte finns i komponentbiblioteket måste du göra komponenter innan layout. Processen att tillverka komponenter i Protel99 SE är relativt enkel. Välj kommandot “SKAPA LIBRARI” i “DESIGN” -menyn för att öppna fönstret COMPONENT making, och välj sedan kommandot “NEW COMPONENT” i “TOOL” -menyn för DESIGN -komponenter. För tillfället är det bara att rita motsvarande PAD på en viss position och redigera den till önskad PAD (inklusive form, storlek, innerdiameter och PAD -vinkel etc., och markera motsvarande stiftnamn på PAD) vid ÖVERLAG med kommandot PLACE PAD och så vidare beroende på formen och storleken på den faktiska komponenten. Använd sedan kommandot PLACE TRACK för att rita komponentens maximala utseende i TOP OVERLAYER, välj ett komponentnamn och lagra det i komponentbiblioteket. D. Efter att komponenter har tillverkats ska layout och ledningar utföras. Dessa två delar kommer att diskuteras i detalj nedan. E. Kontrollera när ovanstående procedur är klar. Å ena sidan inkluderar detta inspektion av kretsprincipen, å andra sidan är det nödvändigt att kontrollera matchning och montering av varandra. Kretsprincipen kan kontrolleras manuellt eller automatiskt av nätverket (nätverket som bildas av schematiskt diagram kan jämföras med nätverket som bildas av kretskort). F. Efter kontroll, arkivera och mata ut filen. I Protel99 SE måste du köra kommandot EXPORT i alternativet FIL för att spara FILEN till den angivna sökvägen och FIL (kommandot IMPORT är att IMPORTERA en FIL till Protel99 SE). Obs! I Protel99 SE “FIL” -alternativet “SPARA KOPIERA SOM …” När kommandot har körts syns det valda filnamnet inte i Windows 98, så filen kan inte ses i Resource Manager. Detta skiljer sig från “SPARA SOM …” i Protel 98. Det fungerar inte exakt likadant.

3. Komponenters layout

Eftersom SMT generellt använder svetsning av infraröd ugns värmeflöde för att svetsa komponenter påverkar komponenternas layout kvaliteten på lödfogarna och påverkar sedan produktens utbyte. För PCB -design av RF -krets kräver elektromagnetisk kompatibilitet att varje kretsmodul inte genererar elektromagnetisk strålning så långt som möjligt och har en viss förmåga att motstå elektromagnetisk störning. Därför påverkar layouten av komponenter också direkt kretsens interferens och interferensförmåga, vilket också är direkt relaterat till prestandan hos den designade kretsen. Därför bör vi, vid utformningen av RF -kretskortet, utöver utformningen av vanlig PCB -design också överväga hur man kan minska störningen mellan olika delar av RF -kretsen, hur man kan minska kretsens interferens till andra kretsar och kretsens anti-interferensförmåga. Enligt erfarenhet beror effekten av rf -krets inte bara på prestandaindexet för själva RF -kretskortet, utan också i stor utsträckning på interaktionen med CPU -bearbetningskortet. Därför är rimlig layout särskilt viktigt vid PCB -design.

Allmän layoutprincip: komponenter bör placeras i samma riktning så långt som möjligt, och det dåliga svetsfenomenet kan minskas eller till och med undvikas genom att välja riktning för PCB som kommer in i tennsmältsystemet; Enligt erfarenhet bör avståndet mellan komponenterna vara minst 0.5 mm för att uppfylla kraven för tennsmältande komponenter. Om utrymmet på kretskortet tillåter bör avståndet mellan komponenterna vara så brett som möjligt. För dubbla paneler bör den ena sidan vara konstruerad för SMD- och SMC -komponenter, och den andra sidan är diskreta komponenter.

Obs i layout:

* Bestäm först positionen för gränssnittskomponenter på kretskortet med andra kretskort eller system, och var uppmärksam på samordningen av gränssnittskomponenter (t.ex. orientering av komponenter etc.).

* På grund av den lilla volymen av handhållna produkter är komponenter ordnade på ett kompakt sätt, så för större komponenter måste prioritet ges för att bestämma lämplig plats och överväga problemet med samordning mellan varandra.

* noggrann analys av kretsstrukturen, kretsblockets bearbetning (såsom högfrekvensförstärkarkrets, blandningskrets och demoduleringskrets, etc.), så långt som möjligt för att separera tungströmssignalen och den svaga strömsignalen, separat digital signalkrets och analog signal krets, komplettera samma funktion av kretsen bör vara anordnad i ett visst område, och därigenom minska signalslingområdet; Filtreringsnätet för varje del av kretsen måste anslutas i närheten, så att inte bara strålningen kan reduceras, utan också sannolikheten för störningar kan minskas, beroende på kretsens antistörningsförmåga.

* Gruppera cellkretsar efter deras känslighet för elektromagnetisk kompatibilitet vid användning. Komponenterna i kretsen som är känsliga för störningar bör också undvika störningskällor (t.ex. störningar från CPU: n på databehandlingskortet).

4. Ledningar

Efter att komponenterna har lagts ut kan kabeldragning börja. Grundprincipen för kabeldragning är: under förutsättning av monteringstäthet bör ledningsdesign med låg densitet väljas så långt som möjligt, och signalkablar bör vara så tjocka och tunna som möjligt, vilket bidrar till impedansmatchning.

För RF -krets kan den orimliga utformningen av signallinjeriktning, bredd och linjeavstånd orsaka störningar mellan signalsignalsöverföringsledningar; Dessutom existerar systemets strömförsörjning i sig också bullerstörningar, så i utformningen av RF -kretskortet måste övervägas omfattande, rimliga ledningar.

Vid kabeldragning bör alla ledningar vara långt borta från gränsen för kretskortet (cirka 2 mm), för att inte orsaka eller ha den dolda risken för trådbrott under tillverkning av kretskort. Kraftledningen ska vara så bred som möjligt för att minska slingans motstånd. Samtidigt bör riktningen för kraftledningen och markledningen överensstämma med riktningen för dataöverföring för att förbättra antistörningsförmågan. Signalledningarna ska vara så korta som möjligt och antalet hål ska minskas så långt som möjligt. Ju kortare förbindelse mellan komponenter, desto bättre, för att minska fördelningen av parametrar och elektromagnetisk interferens mellan varandra; För inkompatibla signalledningar bör vara långt ifrån varandra, och försök att undvika parallella linjer, och i de positiva två sidorna av tillämpningen av ömsesidiga vertikala signallinjer; Ledningar i behov av hörnadress bör vara 135 ° vinkel vid behov, undvik att vrida rät vinkel.

Ledningen som är direkt ansluten till dynan bör inte vara för bred, och ledningen bör vara så långt som möjligt borta från de frånkopplade komponenterna för att undvika kortslutning; Hål ska inte dras på komponenter och bör vara så långt borta från frånkopplade komponenter så långt som möjligt för att undvika virtuell svetsning, kontinuerlig svetsning, kortslutning och andra fenomen i produktionen.

I PCB -design av RF -krets är korrekt ledning av kraftledning och jordledning särskilt viktigt, och rimlig design är det viktigaste sättet att övervinna elektromagnetisk störning. Ganska många störningskällor på kretskort genereras av strömförsörjning och jordledning, bland vilka jordledning orsakar störst störningar.

Huvudorsaken till att jordledningen är lätt att orsaka elektromagnetisk störning är jordledningens impedans. När en ström strömmar genom marken, kommer en spänning att genereras på marken, vilket resulterar i att jordslingans ström bildar slingans störning av marken. När flera kretsar delar en enda jordkabel, uppstår gemensam impedanskoppling, vilket resulterar i det som kallas markbrus. Gör därför följande när du kopplar in jordkabeln på RF -kretskortet:

* Först och främst är kretsen uppdelad i block, RF -kretsen kan i princip delas in i högfrekvensförstärkning, blandning, demodulering, lokal vibration och andra delar, för att ge en gemensam potentiell referenspunkt för varje kretsmodulkretsjordning, så att signal kan överföras mellan olika kretsmoduler. Det sammanfattas sedan vid den punkt där RF -kretskortet är anslutet till marken, dvs sammanfattat vid huvudjorden. Eftersom det bara finns en referenspunkt finns det ingen gemensam impedanskoppling och därmed inga problem med ömsesidig störning.

* Digitalt område och analogt område så långt som möjligt jordtrådsisolering, och digital jord och analog jord för att separera, slutligen ansluten till strömförsörjningsjord.

* Jordkabeln i varje del av kretsen bör också vara uppmärksam på enkelpunktsjordningsprincipen, minimera signalslingområdet och motsvarande filterkretsadress i närheten.

* Om utrymme tillåter är det bättre att isolera varje modul med jordkabel för att förhindra signalkopplingseffekt mellan varandra.

5. Slutsats

Nyckeln till RF PCB-design ligger i hur man kan minska strålningsförmågan och hur man kan förbättra interferensförmågan. Rimlig layout och ledningar är garantin för DESIGNING RF PCB. Metoden som beskrivs i detta dokument är till hjälp för att förbättra tillförlitligheten för RF -kretsens PCB -design, lösa problemet med elektromagnetisk störning och uppnå syftet med elektromagnetisk kompatibilitet.