İletişim teknolojisinin gelişmesiyle birlikte el telsizi yüksek frekanslı devre kartı kablosuz çağrı cihazı, cep telefonu, kablosuz PDA vb. gibi teknoloji giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır, radyo frekansı devresinin performansı tüm ürünün kalitesini doğrudan etkiler. Bu el tipi ürünlerin en büyük özelliklerinden biri minyatürleştirmedir ve minyatürleştirme, bileşenlerin yoğunluğunun çok yüksek olduğu anlamına gelir, bu da bileşenlerin (SMD, SMC, çıplak çip vb. dahil) birbiriyle etkileşimini çok belirgin hale getirir. Elektromanyetik girişim sinyali uygun şekilde ele alınmazsa, tüm devre sistemi düzgün çalışmayabilir. Bu nedenle, elektromanyetik girişimin nasıl önlenip bastırılacağı ve elektromanyetik uyumluluğun nasıl iyileştirileceği, RF devre PCB tasarımında çok önemli bir konu haline gelmiştir. Aynı devre, farklı PCB tasarım yapısı, performans indeksi büyük ölçüde farklılık gösterecektir. Bu makale, palm ürünlerinin rf devre PCB’sini tasarlamak için Protel99 SE yazılımını kullanırken elektromanyetik uyumluluk gereksinimlerine ulaşmak için devre performansının nasıl en üst düzeye çıkarılacağını tartışır.

1. Plaka seçimi

Baskılı devre kartının alt tabakası organik ve inorganik kategorileri içerir. Alt tabakanın en önemli özellikleri dielektrik sabiti ε R, dağılma faktörü (veya dielektrik kaybı) Tan δ, termal genleşme katsayısı CET ve nem emmedir. ε R, devre empedansını ve sinyal iletim hızını etkiler. Yüksek frekans devreleri için, geçirgenlik toleransı dikkate alınması gereken ilk ve daha kritik faktördür ve düşük geçirgenlik toleransına sahip alt tabaka seçilmelidir.

2. PCB tasarım süreci

Protel99 SE yazılımı, Protel 98 ve diğer yazılımlardan farklı olduğu için, Protel99 SE yazılımı ile PCB tasarım süreci kısaca ele alınmıştır.

① Protel99 SE, Windows 99’da örtük olan PROJE veritabanı modu yönetimini benimsediğinden, ilk önce devre şematik diyagramını ve tasarlanan PCB düzenini yönetmek için bir veritabanı dosyası oluşturmalıyız.

② Şematik diyagram tasarımı. Ağ bağlantısını gerçekleştirmek için, kullanılan tüm bileşenlerin ana tasarımdan önce bileşen kitaplığında bulunması gerekir; aksi takdirde, gerekli bileşenler SCHLIB’de yapılmalı ve kütüphane dosyasında saklanmalıdır. Ardından, bileşen kitaplığından gerekli bileşenleri çağırmanız ve bunları tasarlanan devre şemasına göre bağlamanız yeterlidir.

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

④PCB tasarımı. A. CB şekil ve boyut belirleme. PCB’nin şekli ve boyutu, PCB’nin ürün içindeki konumuna, alanın boyutuna ve şekline ve diğer parçalarla işbirliğine göre belirlenir. MECHANICAL LAYER üzerinde PLACE TRACK komutunu kullanarak PCB’nin şeklini çizin. B. PCB üzerinde SMT gereksinimlerine göre konumlandırma delikleri, gözler ve referans noktaları yapın. C. Bileşenlerin üretimi. 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’de bileşen yapma süreci nispeten basittir. BİLEŞEN oluşturma penceresine girmek için “TASARIM” menüsünde “KİTAPLIK YAP” komutunu seçin ve ardından TASARIM bileşenlerine “ARAÇ” menüsünden “YENİ BİLEŞEN” komutunu seçin. Bu sırada, ilgili PAD’yi belirli bir konumda çizin ve gerekli PAD’de düzenleyin (PAD’in şekli, boyutu, iç çapı ve Açısı vb. dahil ve PAD’nin ilgili pin adını işaretleyin) ÜST KATMAN PLACE PAD komutuyla gerçek bileşenin şekline ve boyutuna göre vb. Ardından, PARÇAYI YERLEŞTİR komutunu ÜST KAPLAMA’da bileşenin maksimum görünümünü çizmek için kullanın, bir bileşen adı seçin ve bileşen kitaplığında saklayın. D. Bileşenler yapıldıktan sonra yerleşim ve kablolama yapılacaktır. Bu iki kısım aşağıda ayrıntılı olarak tartışılacaktır. E. Check after the above procedure is complete. Bu, bir yandan devre prensibinin incelenmesini içerirken, diğer yandan birbirine uygunluğunu ve montajını kontrol etmek gerekir. Devre prensibi ağ tarafından manuel veya otomatik olarak kontrol edilebilir (şematik diyagram ile oluşturulan ağ, PCB tarafından oluşturulan ağ ile karşılaştırılabilir). F. Kontrol ettikten sonra dosyayı arşivleyin ve çıktısını alın. Protel99 SE’de DOSYA’yı belirtilen yola ve DOSYA’ya kaydetmek için DOSYA seçeneğindeki İHRACAT komutunu çalıştırmalısınız (İTHALAT komutu Protel99 SE’ye DOSYA ALMAK içindir). Not: Protel99 SE “DOSYA” seçeneğinde “KOPYALA FARKLI KAYDET…” Komut yürütüldükten sonra, seçilen dosya adı Windows 98’de görünmez, bu nedenle dosya Kaynak Yöneticisi’nde görülemez. Bu, Protel 98’deki “KAYDET…”den farklıdır. Tam olarak aynı işlevi görmez.

3. Components layout

SMT genellikle bileşenleri kaynaklamak için kızılötesi fırın ısı akışı kaynağı kullandığından, bileşenlerin yerleşimi lehim bağlantılarının kalitesini etkiler ve ardından ürünlerin verimini etkiler. RF devresinin PCB tasarımı için, elektromanyetik uyumluluk, her bir devre modülünün mümkün olduğunca elektromanyetik radyasyon üretmemesini ve belirli bir elektromanyetik girişime direnme kabiliyetine sahip olmasını gerektirir. Bu nedenle, bileşenlerin yerleşimi, aynı zamanda tasarlanan devrenin performansı ile doğrudan ilgili olan, devrenin kendisinin parazit ve parazit önleme özelliğini de doğrudan etkiler. Bu nedenle, RF devre PCB tasarımında, sıradan PCB tasarımının düzenine ek olarak, RF devresinin çeşitli parçaları arasındaki paraziti nasıl azaltacağımızı, devrenin kendisinin diğer devrelere girişimini nasıl azaltacağımızı ve devrenin kendisinin parazit önleyici özelliği. Deneyimlere göre, rf devresinin etkisi sadece RF devre kartının performans indeksine değil, aynı zamanda büyük ölçüde CPU işleme kartı ile etkileşime de bağlıdır. Bu nedenle, PCB tasarımında makul yerleşim özellikle önemlidir.

Genel yerleşim ilkesi: bileşenler mümkün olduğunca aynı yönde düzenlenmelidir ve PCB’nin kalay eriyik sistemine girme yönü seçilerek kötü kaynak olayı azaltılabilir veya hatta önlenebilir; Deneyimlere göre, kalay eritme bileşenlerinin gereksinimlerini karşılamak için bileşenler arasındaki boşluk en az 0.5 mm olmalıdır. PCB kartının alanı izin veriyorsa, bileşenler arasındaki boşluk mümkün olduğunca geniş olmalıdır. Çift paneller için bir taraf SMD ve SMC bileşenleri için, diğer taraf ayrık bileşenler için tasarlanmalıdır.

Düzende not:

* Öncelikle PCB üzerindeki arayüz bileşenlerinin diğer PCB kartları veya sistemleri ile konumunu belirleyin ve arayüz bileşenlerinin koordinasyonuna (bileşenlerin yönü gibi) dikkat edin.

* Elde taşınan ürünlerin küçük hacimli olması nedeniyle, bileşenler kompakt bir şekilde düzenlenmiştir, bu nedenle daha büyük bileşenler için uygun konumun belirlenmesine öncelik verilmeli ve aralarında koordinasyon sorunu göz önünde bulundurulmalıdır.

* dikkatli analiz devre yapısı, devre bloğu işleme (yüksek frekanslı amplifikatör devresi, karıştırma devresi ve demodülasyon devresi, vb.), mümkün olduğunca ağır akım sinyalini ve zayıf akım sinyalini, ayrı dijital sinyal devresini ve analog sinyali ayırmak devre, devrenin aynı işlevini tamamlaması için belirli bir aralıkta düzenlenmeli, böylece sinyal döngü alanı azaltılmalıdır; Devrenin her bir parçasının filtreleme ağı yakına bağlanmalıdır, böylece devrenin parazit önleme özelliğine göre yalnızca radyasyon azaltılamaz, aynı zamanda parazit olasılığı da azaltılabilir.

* Hücre devrelerini kullanımdaki elektromanyetik uyumluluğa duyarlılıklarına göre gruplandırın. Devrenin enterferansa açık bileşenleri de enterferans kaynaklarından (veri işleme kartındaki CPU’dan gelen enterferans gibi) kaçınmalıdır.

4. Kablolama

Bileşenler yerleştirildikten sonra kablolama başlayabilir. Kablolamanın temel prensibi şudur: montaj yoğunluğu koşulu altında, mümkün olduğunca düşük yoğunluklu kablolama tasarımı seçilmeli ve sinyal kablolaması empedans uyumuna elverişli olacak şekilde mümkün olduğunca kalın ve ince olmalıdır.

rf devresi için, sinyal hattı yönü, genişliği ve satır aralığının mantıksız tasarımı, sinyal sinyal iletim hatları arasında parazite neden olabilir; Ek olarak, sistem güç kaynağının kendisinde de gürültü paraziti vardır, bu nedenle RF devre PCB tasarımında kapsamlı, makul kablolama düşünülmelidir.

Kablolama yaparken, tüm kablolar, PCB kartı üretimi sırasında gizli kablo kopması tehlikesine neden olmamak veya bu tehlikeye sahip olmamak için, PCB kartının sınırından (yaklaşık 2 mm) uzakta olmalıdır. Devrenin direncini azaltmak için güç hattı mümkün olduğunca geniş olmalıdır. Aynı zamanda, parazit önleme özelliğini geliştirmek için güç hattının yönü ve toprak hattı veri iletim yönü ile tutarlı olmalıdır. Sinyal hatları mümkün olduğunca kısa olmalı ve delik sayısı mümkün olduğunca azaltılmalıdır. Bileşenler arasındaki bağlantı ne kadar kısa olursa, parametrelerin dağılımını ve birbirleri arasındaki elektromanyetik paraziti azaltmak o kadar iyidir; Uyumsuz sinyal hatları birbirinden uzak olmalı ve paralel hatlardan kaçınmaya çalışmalı ve karşılıklı dikey sinyal hatları uygulamasının pozitif iki tarafında; Köşe adresi ihtiyacı olan kablolama uygun şekilde 135 ° Açı olmalıdır, dik açılardan kaçının.

Pede doğrudan bağlanan hat çok geniş olmamalı ve kısa devreyi önlemek için hat bağlantısı kesilen bileşenlerden mümkün olduğunca uzak olmalıdır; Üretimde sanal kaynak, sürekli kaynak, kısa devre ve diğer olaylardan kaçınmak için bileşenler üzerinde delikler açılmamalı ve bağlantısı kesilmiş bileşenlerden mümkün olduğunca uzakta olmalıdır.

Rf devresinin PCB tasarımında, güç hattının ve topraklama kablosunun doğru şekilde bağlanması özellikle önemlidir ve makul tasarım elektromanyetik girişimin üstesinden gelmenin en önemli yoludur. Güç kaynağı ve topraklama kablosu tarafından PCB üzerinde oldukça fazla sayıda parazit kaynağı üretilir ve bunlar arasında en fazla gürültü girişimine toprak kablosu neden olur.

Topraklama kablosunun elektromanyetik girişime neden olmasının kolay olmasının ana nedeni, topraklama kablosunun empedansıdır. Topraktan bir akım geçtiğinde, zeminde bir voltaj üretilecek ve bu da toprak döngüsü akımıyla sonuçlanarak toprağın döngü girişimini oluşturacaktır. Birden fazla devre tek bir topraklama kablosunu paylaştığında, ortak empedans kuplajı meydana gelir ve bu da toprak gürültüsü olarak bilinen şeye neden olur. Bu nedenle, RF devresi PCB’sinin topraklama kablosunu bağlarken şunları yapın:

* Her şeyden önce, devre bloklara ayrılmıştır, rf devresi temel olarak yüksek frekanslı amplifikasyon, karıştırma, demodülasyon, yerel titreşim ve diğer parçalara ayrılabilir, böylece her devre modülü devre topraklaması için ortak bir potansiyel referans noktası sağlar, böylece sinyal farklı devre modülleri arasında iletilebilir. Daha sonra RF devre PCB’sinin toprağa bağlandığı noktada özetlenir, yani ana toprakta özetlenir. Sadece bir referans noktası olduğu için ortak empedans kuplajı yoktur ve dolayısıyla karşılıklı enterferans sorunu yoktur.

* Dijital alan ve analog alan, mümkün olduğunca topraklama kablosu izolasyonu ve dijital toprak ve analog topraktan ayrılmak için, nihayet güç kaynağı toprağına bağlanır.

* Devrenin her bir parçasındaki topraklama kablosu da tek nokta topraklama ilkesine dikkat etmeli, sinyal döngü alanını en aza indirmeli ve yakındaki karşılık gelen filtre devresi adresini belirtmelidir.

* Alan izin veriyorsa, birbirleri arasında sinyal kuplaj etkisini önlemek için her modülü topraklama kablosuyla izole etmek daha iyidir.

5. Sonuç

RF PCB tasarımının anahtarı, radyasyon yeteneğinin nasıl azaltılacağı ve parazit önleme yeteneğinin nasıl geliştirileceğidir. Makul yerleşim ve kablolama, TASARIM RF PCB’nin garantisidir. Bu yazıda açıklanan yöntem, RF devre PCB tasarımının güvenilirliğini artırmaya, elektromanyetik girişim sorununu çözmeye ve elektromanyetik uyumluluk amacına ulaşmaya yardımcı olur.