Sa disenyo ng Board ng PCB, sa mabilis na pagtaas ng dalas, magkakaroon ng maraming pagkagambala na naiiba mula sa board ng PCB na may mababang dalas. Bukod dito, sa pagdaragdag ng dalas at ang kontradiksyon sa pagitan ng miniaturization at mababang gastos ng PCB board, ang pagkagambala na ito ay magiging mas kumplikado.

Sa aktwal na pagsasaliksik, maaari nating tapusin na higit sa lahat ang apat na aspeto ng pagkagambala, kabilang ang ingay ng suplay ng kuryente, pagkagambala ng linya ng paghahatid, pagkabit at pagkagambala ng electromagnetic (EMI). Sa pamamagitan ng pag-aaral ng iba’t ibang mga problema sa pagkagambala ng PCB na may mataas na dalas at pagsasama sa pagsasanay sa trabaho, naisusulong ang mga mabisang solusyon.

Una, ingay ng suplay ng kuryente

Sa circuit ng mataas na dalas, ang ingay ng supply ng kuryente ay may halatang impluwensya sa signal ng mataas na dalas. Samakatuwid, ang unang kinakailangan ng supply ng kuryente ay mababang ingay. Ang malinis na sahig ay kasinghalaga rin ng malinis na kuryente. Bakit? Ang mga katangian ng kuryente ay ipinapakita sa Larawan 1. Malinaw na, ang supply ng kuryente ay may isang tiyak na impedance, at ang impedance ay ipinamamahagi sa buong supply ng kuryente, samakatuwid, ang ingay ay idaragdag sa power supply.

Pagkatapos ay dapat nating i-minimize ang impedance ng supply ng kuryente, kaya pinakamahusay na magkaroon ng isang nakatuong layer ng power supply at grounding layer. Sa disenyo ng circuit ng hf, mas mahusay na idisenyo ang suplay ng kuryente bilang isang layer kaysa sa isang bus sa karamihan ng mga kaso, upang ang loop ay maaaring laging sundin ang landas ng kaunting impedance.

Bilang karagdagan, ang power board ay dapat magbigay ng isang signal loop para sa lahat ng nabuong at natanggap na mga signal sa PCB. Pinapaliit nito ang signal loop at sa gayon binabawasan ang ingay, na madalas ay hindi napapansin ng mga taga-disenyo ng circuit na may mababang dalas.

Ang disenyo ng PCB na may mataas na dalas ay nangyayari sa mga solusyon sa pagkagambala

Larawan 1: Mga katangian ng lakas

Mayroong maraming mga paraan upang matanggal ang ingay ng kuryente sa disenyo ng PCB:

1. Tandaan ang butas sa pisara: ang butas sa pamamagitan ay nangangailangan ng nakaukit na mga bukana sa layer ng suplay ng kuryente upang mag-iwan ng puwang para dumaan ang butas. Kung ang pagbubukas ng layer ng supply ng kuryente ay masyadong malaki, ito ay nakasalalay upang maapektuhan ang signal loop, ang signal ay pinilit na bypass, tumataas ang lugar ng loop, at tumataas ang ingay. Sa parehong oras, kung maraming mga linya ng signal ang clustered malapit sa pagbubukas at ibahagi ang parehong loop, ang karaniwang impedance ay magiging sanhi ng crosstalk. Tingnan ang Figure 2.

Ang disenyo ng PCB na may mataas na dalas ay nangyayari sa mga solusyon sa pagkagambala

Larawan 2: Karaniwang daanan ng bypass signal loop

2. Ang linya ng koneksyon ay nangangailangan ng sapat na lupa: ang bawat signal ay kailangang magkaroon ng sariling pagmamay-ari na loop ng signal, at ang lugar ng loop ng signal at loop ay kasing liit hangga’t maaari, ibig sabihin, ang signal at loop ay dapat na parallel.

3. Analog at digital power supply upang paghiwalayin: ang mga aparato na may mataas na dalas ay karaniwang sensitibo sa digital na ingay, kaya dapat ihiwalay ang dalawa, magkonekta sa pasukan ng power supply, kung ang signal ay nasa analog at digital na bahagi ng mga salita, maaaring mailagay sa signal sa isang loop upang mabawasan ang lugar ng loop. Ang span ng digital-analog na ginamit para sa signal loop ay ipinapakita sa Larawan 3.

Ang disenyo ng PCB na may mataas na dalas ay nangyayari sa mga solusyon sa pagkagambala

Larawan 3: Digital – analog span para sa signal loop

4. Iwasang magkakapatong ng magkakahiwalay na mga supply ng kuryente sa pagitan ng mga layer: kung hindi man ay madaling dumaan ang ingay ng circuit sa pamamagitan ng pagkabit ng capacitive na parasitiko.

5. Ihiwalay ang mga sensitibong bahagi: tulad ng PLL.

6. Ilagay ang power cable: Upang mabawasan ang signal loop, ilagay ang power cable sa gilid ng linya ng signal upang mabawasan ang ingay, tulad ng ipinakita sa Larawan 4.

Ang disenyo ng PCB na may mataas na dalas ay nangyayari sa mga solusyon sa pagkagambala

Larawan 4: Ilagay ang cord ng kuryente sa tabi ng linya ng signal

Dalawa, linya ng paghahatid

Mayroong dalawa lamang na posibleng mga linya ng paghahatid sa isang PCB:

Ang pinakamalaking problema ng linya ng laso at linya ng microwave ay pagmuni-muni. Ang pagmuni-muni ay magdudulot ng maraming mga problema. Halimbawa, ang signal ng pag-load ay ang magiging superposition ng orihinal na signal at ang signal ng echo, na magpapataas sa kahirapan ng pagsusuri ng signal. Ang pagmuni-muni ay nagdudulot ng pagkawala ng pagbabalik (pagkawala ng pagbabalik), na nakakaapekto sa signal na masama sa pagkagambala ng additive na ingay:

1. Ang signal na sumasalamin pabalik sa pinagmulan ng signal ay magpapataas ng ingay ng system, na ginagawang mas mahirap para sa tatanggap na makilala ang ingay mula sa signal;

2. Anumang nakalantad na signal ay karaniwang babawasan ang kalidad ng signal at babaguhin ang hugis ng input signal. Sa pangkalahatan, ang solusyon ay pangunahing pagtutugma ng impedance (halimbawa, ang impedance ng interconnection ay dapat na tumutugma sa impedance ng system), ngunit kung minsan ang pagkalkula ng impedance ay mas mahirap, maaari kang mag-refer sa ilang software ng pagkalkula ng impedance line. Ang mga pamamaraan ng pag-aalis ng pagkagambala ng linya ng paghahatid sa disenyo ng PCB ay ang mga sumusunod:

(a) Iwasang hindi mapahinto ang paghinto ng mga linya ng paghahatid. Ang punto ng hindi tuluy-tuloy na impedance ay ang punto ng pag-mutate ng linya ng paghahatid, tulad ng tuwid na sulok, sa pamamagitan ng butas, atbp., Dapat iwasan hangga’t maaari. Mga Paraan: Upang maiwasan ang mga tuwid na sulok ng linya, hangga’t maaari upang pumunta sa 45 ° Angle o arc, ang malaking Angle ay maaari ding maging; Gumamit ng ilang sa pamamagitan ng mga butas hangga’t maaari, sapagkat ang bawat butas sa pamamagitan ng butas ay isang impedance discontinuity, tulad ng ipinakita sa FIG. 5; Ang mga signal mula sa panlabas na layer ay maiwasan ang pagdaan sa panloob na layer at kabaliktaran.

Ang disenyo ng PCB na may mataas na dalas ay nangyayari sa mga solusyon sa pagkagambala

Larawan 5: Paraan para matanggal ang pagkagambala ng linya ng paghahatid

(b) Huwag gumamit ng mga linya ng stake. Dahil ang anumang linya ng tumpok ay isang mapagkukunan ng ingay. Kung ang linya ng tumpok ay maikli, maaari itong konektado sa dulo ng linya ng paghahatid; Kung ang linya ng tumpok ay mahaba, kukuha ng pangunahing linya ng paghahatid bilang mapagkukunan at makagawa ng mahusay na pagsasalamin, na magpapahirap sa problema. Inirerekumenda na huwag itong gamitin.

Pangatlo, ang pagkabit

1. Karaniwang pagkabit ng impedance: ito ay isang pangkaraniwang channel ng pagkabit, samakatuwid nga, ang mapagkukunan ng pagkagambala at ang nakakagambalang aparato ay madalas na nagbabahagi ng ilang mga conductor (tulad ng supply ng kuryente ng loop, bus, at karaniwang saligan), tulad ng ipinakita sa Larawan 6.

Ang disenyo ng PCB na may mataas na dalas ay nangyayari sa mga solusyon sa pagkagambala

Larawan 6: Karaniwang pagkabit ng impedance

Sa channel na ito, ang drop back ng Ic ay nagdudulot ng isang boltahe ng karaniwang-mode sa kasalukuyang serye na loop, na nakakaapekto sa tatanggap.

2. Ang patlang na karaniwang-mode na pagkabit ay magiging sanhi ng pinagmulan ng radiation upang maging sanhi ng mga voltages ng karaniwang-mode sa loop na nabuo ng nagagambala na circuit at sa karaniwang sanggunian na ibabaw.

Kung nangingibabaw ang magnetikong patlang, ang halaga ng karaniwang-mode boltahe na nabuo sa serye ng ground circuit ay Vcm = – (△ B / △ t) * na lugar (kung saan △ B = pagbabago sa intensity ng magnetic induction). Kung ito ay isang electromagnetic field, kapag ang halaga ng electric field ay kilala, ang sapilitan na boltahe: Vcm = (L * H * F * E) / 48, ang formula ay angkop para sa L (m) = 150MHz, lampas sa limitasyong ito, ang pagkalkula ng maximum na sapilitan boltahe ay maaaring gawing simple bilang: Vcm = 2 * H * E.

3. Pagkakaiba ng patlang ng mode mode: tumutukoy sa direktang radiation ng pares ng wire o circuit board sa tingga at natanggap ang loop induction. Kung lalapit ka sa dalawang wires hangga’t maaari. Ang pagkabit na ito ay lubos na nabawasan, kaya’t ang dalawang wires ay maaaring baluktot nang magkasama upang mabawasan ang pagkagambala.

4. Ang inter-line na pagkabit (crosstalk) ay maaaring maging sanhi ng hindi ginustong pagkabit sa pagitan ng anumang linya o parallel circuit, na lubos na makakasira sa pagganap ng system. Ang uri nito ay maaaring nahahati sa capacitive crosstalk at perceptual crosstalk.

Ang dating ay dahil ang parasitiko capacitance sa pagitan ng mga linya ay gumagawa ng ingay sa mapagkukunan ng ingay na isinama sa ingay na tumatanggap ng linya sa pamamagitan ng kasalukuyang iniksyon. Ang huli ay maaaring isipin bilang pagkabit ng mga signal sa pagitan ng mga pangunahing yugto ng isang hindi ginustong transpormer ng parasitiko. Ang laki ng inductive crosstalk ay nakasalalay sa kalapitan ng dalawang mga loop, ang laki ng lugar ng loop, at ang impedance ng load na apektado.

5. Pagkabit ng kuryente ng kuryente: Ang mga cable na ac o DC ay nakakagambala sa pamamagitan ng pagkagambala ng electromagnetic

Maglipat sa iba pang mga aparato.

Mayroong maraming mga paraan upang maalis ang crosstalk sa disenyo ng PCB:

1. Ang parehong uri ng crosstalk ay tumaas sa pagtaas ng impedance ng pag-load, kaya’t ang mga linya ng signal na sensitibo sa panghihimasok na sanhi ng crosstalk ay dapat na wastong winakasan.

2. I-maximize ang distansya sa pagitan ng mga linya ng signal upang mabisang mabawasan ang capacitive crosstalk. Pangangasiwa sa lupa, spacing sa pagitan ng mga kable (tulad ng mga aktibong linya ng signal at mga linya ng ground para sa paghihiwalay, lalo na sa estado ng pagtalon sa pagitan ng linya ng signal at ground to interval) at bawasan ang inductance ng tingga.

3. Ang Capacitive crosstalk ay maaari ding mabisang mabawasan sa pamamagitan ng pagpasok ng isang ground wire sa pagitan ng mga katabing linya ng signal, na dapat na konektado sa pagbuo bawat isang kapat ng isang haba ng daluyong.

4. Para sa matalinong crosstalk, ang lugar ng loop ay dapat na mabawasan, at kung papayagan, dapat alisin ang loop.

5. Iwasan ang mga loop ng pagbabahagi ng signal.

6. Magbayad ng pansin sa integridad ng signal: dapat na ipatupad ng taga-disenyo ang mga pagtatapos sa proseso ng hinang upang malutas ang integridad ng signal. Ang mga taga-disenyo na gumagamit ng pamamaraang ito ay maaaring tumuon sa haba ng microstrip ng taming na palara ng tanso upang makakuha ng mahusay na pagganap ng integridad ng signal. Para sa mga system na may siksik na konektor sa istraktura ng komunikasyon, ang taga-disenyo ay maaaring gumamit ng isang PCB bilang terminal.

Apat, pagkagambala ng electromagnetic

Habang tumataas ang bilis, ang EMI ay nagiging mas seryoso at nagtatanghal sa maraming aspeto (tulad ng pagkagambala ng electromagnetic sa mga magkakaugnay). Ang mga aparatong matulin ang bilis ay partikular na sensitibo dito at makakatanggap ng mga mabilis na palpak na signal, habang ang mga aparatong mababa ang bilis ay hindi papansinin ang gayong mga maling signal.

Mayroong maraming mga paraan upang matanggal ang pagkagambala ng electromagnetic sa disenyo ng PCB:

1. Bawasan ang mga loop: Ang bawat loop ay katumbas ng isang antena, kaya kailangan naming i-minimize ang bilang ng mga loop, ang lugar ng mga loop at ang antena na epekto ng mga loop. Tiyaking ang signal ay mayroon lamang isang loop path sa anumang dalawang puntos, iwasan ang mga artipisyal na loop at gamitin ang power layer hangga’t maaari.

2. Pag-filter: Maaaring magamit ang pag-filter upang mabawasan ang EMI sa parehong linya ng kuryente at linya ng signal. Mayroong tatlong mga pamamaraan: decoupling capacitor, EMI filter at magnetic element. Ang EMI filter ay ipinapakita sa Larawan 7.

Ang disenyo ng PCB na may mataas na dalas ay nangyayari sa mga solusyon sa pagkagambala

Larawan 7: Mga uri ng filter

3. Ang panangga. Bilang isang resulta ng haba ng isyu kasama ang maraming mga artikulo sa kalasag sa talakayan, hindi na tiyak na pagpapakilala.

4. Bawasan ang bilis ng mga aparatong mataas ang dalas.

5. Taasan ang dielectric pare-pareho ng PCB board, na maaaring maiwasan ang mga bahagi ng mataas na dalas tulad ng linya ng paghahatid na malapit sa board mula sa pag-iilaw sa labas; Taasan ang kapal ng board ng PCB, i-minimize ang kapal ng linya ng microstrip, maaaring maiwasan ang electromagnetic line spillover, maaari ring maiwasan ang radiation.

Sa puntong ito, maaari nating tapusin na sa disenyo ng PCB ng PCB, dapat nating sundin ang mga sumusunod na alituntunin:

1. Pag-iisa at katatagan ng supply ng kuryente at lupa.

2. Maingat na isinasaalang-alang ang mga kable at tamang pagwawakas ay maaaring maalis ang mga pagsasalamin.

3. Maingat na isinasaalang-alang ang mga kable at tamang pagwawakas ay maaaring mabawasan ang capacitive at inductive crosstalk.

4. Kinakailangan ang pagpigil sa ingay upang matugunan ang mga kinakailangan sa EMC.