site logo

Rf circuit PCB design

With the development of communication technology, handheld radio హై-ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్ బోర్డ్ సాంకేతికత మరింత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, అవి: వైర్‌లెస్ పేజర్, మొబైల్ ఫోన్, వైర్‌లెస్ PDA, మొదలైనవి, రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్ పనితీరు మొత్తం ఉత్పత్తి నాణ్యతను నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. ఈ హ్యాండ్‌హెల్డ్ ఉత్పత్తుల యొక్క అతి పెద్ద లక్షణాలలో ఒకటి సూక్ష్మీకరణ, మరియు సూక్ష్మీకరణ అంటే కాంపోనెంట్‌ల సాంద్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. విద్యుదయస్కాంత జోక్యం సిగ్నల్ సరిగ్గా నిర్వహించబడకపోతే, మొత్తం సర్క్యూట్ వ్యవస్థ సరిగా పనిచేయకపోవచ్చు. అందువల్ల, RF సర్క్యూట్ PCB రూపకల్పనలో విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని నిరోధించడం మరియు అణచివేయడం మరియు విద్యుదయస్కాంత అనుకూలతను మెరుగుపరచడం ఎలా అనేది చాలా ముఖ్యమైన అంశంగా మారింది. ఒకే సర్క్యూట్, విభిన్న PCB డిజైన్ నిర్మాణం, దాని పనితీరు సూచిక చాలా తేడా ఉంటుంది. తాటి ఉత్పత్తుల యొక్క rf సర్క్యూట్ PCB ని రూపొందించడానికి Protel99 SE సాఫ్ట్‌వేర్‌ని ఉపయోగించినప్పుడు విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత అవసరాలను సాధించడానికి సర్క్యూట్ పనితీరును ఎలా పెంచాలో ఈ పేపర్ చర్చించింది.

ipcb

1. ప్లేట్ ఎంపిక

The substrate of printed circuit board includes organic and inorganic categories. సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క అతి ముఖ్యమైన లక్షణాలు విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం ε R, వెదజల్లే కారకం (లేదా విద్యుద్వాహక నష్టం) టాన్ δ, ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం CET మరియు తేమ శోషణ. ε R affects circuit impedance and signal transmission rate. అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్‌ల కోసం, పర్మిటివిటీ టాలరెన్స్ పరిగణించవలసిన మొదటి మరియు అత్యంత క్లిష్టమైన అంశం, మరియు తక్కువ పర్మిటివిటీ టాలరెన్స్ ఉన్న సబ్‌స్ట్రేట్‌ను ఎంచుకోవాలి.

2. PCB design process

Because Protel99 SE software is different from Protel 98 and other software, the process of PCB design by Protel99 SE software is briefly discussed.

① Because Protel99 SE adopts the PROJECT database mode management, which is implicit in Windows 99, so we should first set up a database file to manage the circuit schematic diagram and PCB layout designed.

② Design of schematic diagram. నెట్‌వర్క్ కనెక్షన్‌ని గ్రహించడానికి, ఉపయోగించిన అన్ని భాగాలు సూత్రం రూపకల్పనకు ముందు కాంపోనెంట్ లైబ్రరీలో ఉండాలి; లేకపోతే, అవసరమైన భాగాలను SCHLIB లో తయారు చేసి లైబ్రరీ ఫైల్‌లో నిల్వ చేయాలి. అప్పుడు, మీరు కాంపోనెంట్ లైబ్రరీ నుండి అవసరమైన భాగాలను కాల్ చేసి, డిజైన్ చేసిన సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం ప్రకారం వాటిని కనెక్ట్ చేయండి.

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

④PCB design. A. CB ఆకారం మరియు పరిమాణం నిర్ణయం. The shape and size of PCB are determined according to the position of PCB in the product, the size and shape of the space and the cooperation with other parts. Draw the shape of the PCB using the PLACE TRACK command on MECHANICAL LAYER. బి. SMT అవసరాలకు అనుగుణంగా PCB లో పొజిషనింగ్ రంధ్రాలు, కళ్ళు మరియు రిఫరెన్స్ పాయింట్‌లను తయారు చేయండి. C. Production of components. If you need to use some special components that do not exist in the component library, you need to make components before layout. Protel99 SE లో భాగాలను తయారు చేసే ప్రక్రియ చాలా సులభం. కాంపోనెంట్ మేకింగ్ విండోలోకి ప్రవేశించడానికి “డిజైన్” మెనూలోని “మేక్ లైబ్రరీ” కమాండ్‌ని ఎంచుకుని, ఆపై “టూల్” మెనూలోని “కొత్త కాంపోనెంట్” కమాండ్‌ని డిజైన్ చేయండి. ఈ సమయంలో, సంబంధిత PAD ని ఒక నిర్దిష్ట స్థానంలో గీయండి మరియు అవసరమైన PAD (ఆకారం, పరిమాణం, లోపలి వ్యాసం మరియు PAD యొక్క కోణం మొదలైన వాటితో సహా సవరించండి మరియు PAD యొక్క సంబంధిత పిన్ పేరును గుర్తించండి) PLACE PAD ఆదేశంతో టాప్ లేయర్ మరియు వాస్తవ భాగం యొక్క ఆకారం మరియు పరిమాణం ప్రకారం. Then use the PLACE TRACK command to draw the maximum appearance of the component in the TOP OVERLAYER, select a component name and store it in the component library. D. భాగాలు తయారు చేసిన తర్వాత, లేఅవుట్ మరియు వైరింగ్ నిర్వహించబడతాయి. ఈ రెండు భాగాలు క్రింద వివరంగా చర్చించబడతాయి. E. Check after the above procedure is complete. ఒక వైపు, ఇది సర్క్యూట్ సూత్రం యొక్క తనిఖీని కలిగి ఉంటుంది, మరోవైపు, ఒకదానికొకటి సరిపోలిక మరియు అసెంబ్లీని తనిఖీ చేయడం అవసరం. The circuit principle can be checked manually or automatically by network (the network formed by schematic diagram can be compared with the network formed by PCB). F. ఫైల్‌ని తనిఖీ చేసిన తర్వాత, ఆర్కైవ్ చేసి, అవుట్‌పుట్ చేయండి. ప్రోటెల్ 99 ఎస్‌ఇలో, ఫైల్‌ను పేర్కొన్న మార్గం మరియు ఫైల్‌కి సేవ్ చేయడానికి మీరు తప్పనిసరిగా ఫైల్ ఆప్షన్‌లో ఎక్స్‌పోర్ట్ కమాండ్‌ని అమలు చేయాలి (IMPORT కమాండ్ ప్రోటెల్ 99 ఎస్‌ఈకి ఫైల్‌ను ఇంపోర్ట్ చేయడం). గమనిక: ప్రోటెల్ 99 SE “ఫైల్” ఎంపికలో “కాపీని సేవ్ చేయండి …” కమాండ్ అమలు చేయబడిన తర్వాత, విండోస్ 98 లో ఎంచుకున్న ఫైల్ పేరు కనిపించదు, కాబట్టి ఫైల్ రిసోర్స్ మేనేజర్‌లో కనిపించదు. ఇది ప్రోటెల్ 98 లోని “సేవ్ AS …” కి భిన్నంగా ఉంటుంది. ఇది సరిగ్గా ఒకే విధంగా పనిచేయదు.

3. Components layout

SMT సాధారణంగా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఫర్నేస్ హీట్ ఫ్లో వెల్డింగ్‌ను వెల్డింగ్ కాంపోనెంట్‌లకు ఉపయోగిస్తుంది కాబట్టి, కాంపోనెంట్‌ల లేఅవుట్ టంకము జాయింట్ల నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తుంది, ఆపై ఉత్పత్తుల దిగుబడిని ప్రభావితం చేస్తుంది. For PCB design of rf circuit, electromagnetic compatibility requires that each circuit module does not generate electromagnetic radiation as far as possible, and has a certain ability to resist electromagnetic interference. Therefore, the layout of components also directly affects the interference and anti-interference ability of the circuit itself, which is also directly related to the performance of the designed circuit. Therefore, in the design of RF circuit PCB, in addition to the layout of ordinary PCB design, we should also consider how to reduce the interference between various parts of the RF circuit, how to reduce the interference of the circuit itself to other circuits and the anti-interference ability of the circuit itself. అనుభవం ప్రకారం, rf సర్క్యూట్ ప్రభావం RF సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క పనితీరు సూచికపై మాత్రమే కాకుండా, CPU ప్రాసెసింగ్ బోర్డ్‌తో పరస్పర చర్యపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, PCB డిజైన్‌లో, సహేతుకమైన లేఅవుట్ చాలా ముఖ్యం.

General layout principle: components should be arranged in the same direction as far as possible, and the bad welding phenomenon can be reduced or even avoided by selecting the direction of PCB entering the tin melt system; అనుభవం ప్రకారం, టిన్-ద్రవీభవన భాగాల అవసరాలను తీర్చడానికి భాగాల మధ్య ఖాళీ కనీసం 0.5 మిమీ ఉండాలి. PCB బోర్డ్ యొక్క ఖాళీని అనుమతించినట్లయితే, భాగాల మధ్య ఖాళీ సాధ్యమైనంత వెడల్పుగా ఉండాలి. డబుల్ ప్యానెల్‌ల కోసం, ఒక వైపు SMD మరియు SMC భాగాల కోసం రూపొందించబడాలి, మరియు మరొక వైపు వివిక్త భాగాలు.

Note in layout:

* First determine the position of interface components on the PCB with other PCB boards or systems, and pay attention to the coordination of interface components (such as the orientation of components, etc.).

* హ్యాండ్‌హెల్డ్ ఉత్పత్తుల యొక్క చిన్న వాల్యూమ్ కారణంగా, భాగాలు కాంపాక్ట్ పద్ధతిలో అమర్చబడి ఉంటాయి, కాబట్టి పెద్ద భాగాల కోసం, తగిన స్థానాన్ని గుర్తించడానికి ప్రాధాన్యత ఇవ్వాలి మరియు ఒకదానికొకటి సమన్వయ సమస్యను పరిగణించాలి.

* జాగ్రత్తగా విశ్లేషణ సర్క్యూట్ నిర్మాణం, సర్క్యూట్ బ్లాక్ ప్రాసెసింగ్ (హై ఫ్రీక్వెన్సీ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్, మిక్సింగ్ సర్క్యూట్ మరియు డీమోడ్యులేషన్ సర్క్యూట్ మొదలైనవి), వీలైనంత వరకు భారీ కరెంట్ సిగ్నల్ మరియు బలహీన కరెంట్ సిగ్నల్, ప్రత్యేక డిజిటల్ సిగ్నల్ సర్క్యూట్ మరియు అనలాగ్ సిగ్నల్ సర్క్యూట్, సర్క్యూట్ యొక్క అదే ఫంక్షన్‌ను ఒక నిర్దిష్ట పరిధిలో అమర్చాలి, తద్వారా సిగ్నల్ లూప్ ప్రాంతం తగ్గుతుంది; సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతి భాగం యొక్క ఫిల్టరింగ్ నెట్‌వర్క్ తప్పనిసరిగా సమీపంలో కనెక్ట్ చేయబడాలి, తద్వారా సర్క్యూట్ యొక్క వ్యతిరేక జోక్యం సామర్థ్యం ప్రకారం, రేడియేషన్ తగ్గించడమే కాకుండా, జోక్యం చేసుకునే సంభావ్యత కూడా తగ్గుతుంది.

* గ్రూప్ సెల్ సర్క్యూట్‌లు ఉపయోగంలో ఉన్న విద్యుదయస్కాంత అనుకూలతకు వాటి సున్నితత్వం ప్రకారం. The components of the circuit that are vulnerable to interference should also avoid interference sources (such as interference from the CPU on the data processing board).

4. వైరింగ్

After the components are laid out, wiring can begin. The basic principle of wiring is: under the condition of assembly density, low-density wiring design should be selected as far as possible, and signal wiring should be as thick and thin as possible, which is conducive to impedance matching.

Rf సర్క్యూట్ కోసం, సిగ్నల్ లైన్ దిశ, వెడల్పు మరియు లైన్ స్పేసింగ్ యొక్క అసమంజసమైన డిజైన్ సిగ్నల్ సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ల మధ్య జోక్యాన్ని కలిగించవచ్చు; అదనంగా, సిస్టమ్ విద్యుత్ సరఫరా కూడా శబ్దం జోక్యం కలిగి ఉంది, కాబట్టి RF సర్క్యూట్ రూపకల్పనలో PCB సమగ్రంగా, సహేతుకమైన వైరింగ్‌గా పరిగణించాలి.

వైరింగ్ చేసేటప్పుడు, అన్ని వైరింగ్ PCB బోర్డ్ (దాదాపు 2 మిమీ) సరిహద్దుకు దూరంగా ఉండాలి, తద్వారా పిసిబి బోర్డు ఉత్పత్తి సమయంలో వైర్ విరిగిపోయే ప్రమాదం ఏర్పడకుండా లేదా దాగి ఉండకూడదు. లూప్ యొక్క నిరోధకతను తగ్గించడానికి పవర్ లైన్ వీలైనంత వెడల్పుగా ఉండాలి. అదే సమయంలో, జోక్యం నిరోధక సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి పవర్ లైన్ మరియు గ్రౌండ్ లైన్ యొక్క దిశ డేటా ట్రాన్స్మిషన్ దిశకు అనుగుణంగా ఉండాలి. సిగ్నల్ లైన్లు వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి మరియు రంధ్రాల సంఖ్యను వీలైనంత వరకు తగ్గించాలి. పారామితుల పంపిణీని తగ్గించడం మరియు ఒకదానికొకటి విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని తగ్గించడం, భాగాల మధ్య తక్కువ కనెక్షన్; For incompatible signal lines should be far away from each other, and try to avoid parallel lines, and in the positive two sides of the application of mutual vertical signal lines; Wiring in need of corner address should be 135° Angle as appropriate, avoid turning right angles.

The line directly connected with the pad should not be too wide, and the line should be away from the disconnected components as far as possible to avoid short circuit; Holes should not be drawn on components, and should be far away from disconnected components as far as possible to avoid virtual welding, continuous welding, short circuit and other phenomena in production.

In PCB design of rf circuit, the correct wiring of power line and ground wire is particularly important, and reasonable design is the most important means to overcome electromagnetic interference. Quite a lot of interference sources on PCB are generated by power supply and ground wire, among which ground wire causes the most noise interference.

గ్రౌండ్ వైర్ విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని కలిగించడానికి సులభమైన కారణం గ్రౌండ్ వైర్ యొక్క అవరోధం. When a current flows through the ground, a voltage will be generated on the ground, resulting in the ground loop current, forming the loop interference of the ground. When multiple circuits share a single piece of ground wire, common impedance coupling occurs, resulting in what is known as ground noise. Therefore, when wiring the ground wire of the RF circuit PCB, do:

* ముందుగా, సర్క్యూట్ బ్లాక్‌లుగా విభజించబడింది, rf సర్క్యూట్ ప్రాథమికంగా అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ యాంప్లిఫికేషన్, మిక్సింగ్, డీమోడ్యులేషన్, లోకల్ వైబ్రేషన్ మరియు ఇతర భాగాలుగా విభజించవచ్చు, ప్రతి సర్క్యూట్ మాడ్యూల్ సర్క్యూట్ గ్రౌండింగ్ కోసం ఒక సాధారణ సంభావ్య రిఫరెన్స్ పాయింట్‌ను అందిస్తుంది, తద్వారా వివిధ సర్క్యూట్ మాడ్యూల్స్ మధ్య సిగ్నల్ ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఇది RF సర్క్యూట్ PCB గ్రౌండ్‌కు అనుసంధానించబడిన చోట సంగ్రహించబడింది, అనగా ప్రధాన మైదానంలో సంగ్రహించబడింది. ఒకే రిఫరెన్స్ పాయింట్ ఉన్నందున, సాధారణ ఇంపెడెన్స్ కలపడం లేదు మరియు తద్వారా పరస్పర జోక్యం సమస్య ఉండదు.

* డిజిటల్ ప్రాంతం మరియు అనలాగ్ ప్రాంతం సాధ్యమైనంత వరకు గ్రౌండ్ వైర్ ఐసోలేషన్, మరియు డిజిటల్ గ్రౌండ్ మరియు అనలాగ్ గ్రౌండ్ వేరు చేయడానికి, చివరకు విద్యుత్ సరఫరా గ్రౌండ్‌కు కనెక్ట్ చేయబడింది.

* సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతి భాగంలోని గ్రౌండ్ వైర్ సింగిల్ పాయింట్ గ్రౌండింగ్ సూత్రం, సిగ్నల్ లూప్ ఏరియాను తగ్గించి, సమీపంలోని సంబంధిత ఫిల్టర్ సర్క్యూట్ అడ్రస్‌పై కూడా దృష్టి పెట్టాలి.

* స్పేస్ అనుమతిస్తే, సిగ్నల్ కలపడం ప్రభావం ఒకదానికొకటి రాకుండా నిరోధించడానికి ప్రతి మాడ్యూల్‌ను గ్రౌండ్ వైర్‌తో వేరుచేయడం మంచిది.

5. ముగింపు

RF PCB డిజైన్ యొక్క కీలకం రేడియేషన్ సామర్థ్యాన్ని ఎలా తగ్గించాలి మరియు యాంటీ-జోక్యం చేసుకునే సామర్థ్యాన్ని ఎలా మెరుగుపరుచుకోవాలి అనే దానిలో ఉంటుంది. సహేతుకమైన లేఅవుట్ మరియు వైరింగ్ అనేది RF PCB రూపకల్పనకు హామీ. ఈ కాగితంలో వివరించిన పద్ధతి RF సర్క్యూట్ PCB డిజైన్ యొక్క విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచడానికి, విద్యుదయస్కాంత జోక్యం సమస్యను పరిష్కరించడానికి మరియు విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత యొక్క ప్రయోజనాన్ని సాధించడానికి సహాయపడుతుంది.