З розвитком комунікаційних технологій, портативне радіо високочастотна плата технології набувають все більшого поширення, таких як: бездротовий пейджер, мобільний телефон, бездротовий КПК тощо. Однією з найбільших характеристик цих портативних виробів є мініатюризація, а мініатюризація означає, що щільність компонентів дуже висока, що робить компоненти (включаючи SMD, SMC, голі чіпи тощо) дуже помітними. Якщо сигнал електромагнітних перешкод не обробляється належним чином, вся схема може не працювати належним чином. Тому, як запобігти та придушити електромагнітні перешкоди та покращити електромагнітну сумісність, стало дуже важливою темою при проектуванні друкованої плати радіочастотної схеми. Одна і та ж схема, інша конструкція друкованої плати, її індекс продуктивності сильно відрізнятиметься. У цьому документі обговорюється, як підвищити продуктивність схеми для досягнення вимог до електромагнітної сумісності при використанні програмного забезпечення Protel99 SE для проектування друкованої плати радіочастотних схем з пальмових виробів.

1. Вибір пластини

The substrate of printed circuit board includes organic and inorganic categories. Найважливішими властивостями підкладки є діелектрична проникність ε R, коефіцієнт дисипації (або діелектричних втрат) Tan δ, коефіцієнт теплового розширення CET і поглинання вологи. ε R впливає на опір ланцюга та швидкість передачі сигналу. Для високочастотних схем допуск на проникність є першим і найважливішим фактором, який слід враховувати, і слід вибрати основу з низьким допуском проникності.

2. Процес проектування друкованої плати

Оскільки програмне забезпечення Protel99 SE відрізняється від Protel 98 та іншого програмного забезпечення, коротко обговорюється процес проектування друкованих плат за допомогою програмного забезпечення Protel99 SE.

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.

Оформлення принципової діаграми. Для того, щоб реалізувати мережеве з’єднання, усі використані компоненти повинні існувати в бібліотеці компонентів до принципового проектування; в іншому випадку необхідні компоненти повинні бути зроблені в SCHLIB та збережені у файлі бібліотеки. Потім ви просто викликаєте необхідні компоненти з бібліотеки компонентів і підключаєте їх відповідно до розробленої схеми.

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

Design Дизайн друкованої плати. A. Визначення форми та розміру КБ. Форма та розмір друкованої плати визначаються відповідно до положення друкованої плати у виробі, розміру та форми простору та співпраці з іншими частинами. Намалюйте форму друкованої плати за допомогою команди PLACE TRACK на MECHANICAL LAYER. B. Зробіть отвори для позиціонування, очі та опорні точки на друкованій платі відповідно до вимог SMT. C. Виробництво комплектуючих. If you need to use some special components that do not exist in the component library, you need to make components before layout. Процес виготовлення компонентів у Protel99 SE відносно простий. Виберіть команду «ЗРОБИТИ БІБЛІОТЕКУ» в меню «ДИЗАЙН», щоб увійти у вікно створення КОМПОНЕНТІВ, а потім виберіть команду «НОВА КОМПОНЕНТНА» в меню «ІНСТРУМЕНТ» для конструювання компонентів. У цей час просто намалюйте відповідну PAD у певному положенні та відредагуйте її у потрібну PAD (включаючи форму, розмір, внутрішній діаметр та кут PAD тощо) та позначте відповідну назву штифта PAD) на TOP LAYER з командою PLACE PAD і так далі відповідно до форми та розміру фактичного компонента. Потім за допомогою команди PLACE TRACK намалюйте максимальний вигляд компонента в TOP OVERLAYER, виберіть назву компонента та збережіть його в бібліотеці компонентів. D. Після виготовлення компонентів слід провести розкладку та проводку. Ці дві частини будуть детально розглянуті нижче. E. Check after the above procedure is complete. З одного боку, це включає перевірку принципової схеми, з іншого – необхідно перевірити відповідність та збірку один одного. Принцип схеми можна перевірити вручну або автоматично за допомогою мережі (мережу, утворену за принциповою схемою, можна порівняти з мережею, утвореною друкованою платою). F. Після перевірки архівуйте та виведіть файл. У Protel99 SE потрібно виконати команду EXPORT у опції FILE, щоб зберегти ФАЙЛ на зазначений шлях та ФАЙЛ (команда ІМПОРТ – це ІМПОРТУВАННЯ ФАЙЛУ у Protel99 SE). Примітка: У опції “ФАЙЛ” Protel99 SE “ЗБЕРЕГТИ КОПІЮ ЯК …” Після виконання команди вибране ім’я файлу не відображається у Windows 98, тому файл не можна побачити в Диспетчері ресурсів. Це відрізняється від “ЗБЕРЕГТИ ЯК …” у Protel 98. Він не працює точно так само.

3. Components layout

Оскільки SMT зазвичай використовує зварювання теплових потоків в інфрачервоних печах для зварювання компонентів, розташування компонентів впливає на якість паяних з’єднань, а потім впливає на вихід продукції. Для проектування друкованої плати радіочастотної схеми електромагнітна сумісність вимагає, щоб кожен модуль схеми не генерував електромагнітне випромінювання, наскільки це можливо, і мав певну здатність протистояти електромагнітним перешкодам. Тому розташування компонентів також безпосередньо впливає на перешкоди та здатність проти перешкод самої схеми, що також безпосередньо пов’язано з роботою розробленої схеми. Тому при проектуванні друкованої плати радіочастотної схеми, крім схеми звичайної конструкції друкованої плати, ми також повинні розглянути, як зменшити перешкоди між різними частинами радіочастотної схеми, як зменшити перешкоди самої схеми для інших схем та здатність самої схеми проти перешкод. Згідно досвіду, вплив радіочастотної схеми залежить не тільки від індексу продуктивності самої радіочастотної плати, але й значною мірою від взаємодії з процесорною платою процесора. Тому в конструкції друкованої плати розумна схема особливо важлива.

Загальний принцип компонування: компоненти повинні бути розташовані в одному напрямку, наскільки це можливо, а погане явище зварювання можна зменшити або навіть уникнути, вибравши напрямок друкованої плати, що надходить у систему розплаву олова; Згідно досвіду, простір між компонентами повинен бути не менше 0.5 мм, щоб відповідати вимогам компонентів, що плавляться оловом. Якщо простір на друкованій платі дозволяє, простір між компонентами має бути якомога ширшим. Для подвійних панелей одна сторона повинна бути призначена для компонентів SMD та SMC, а інша сторона – дискретні компоненти.

Примітка в макеті:

* Спочатку визначте розташування компонентів інтерфейсу на друкованій платі з іншими платами або системами друкованої плати та зверніть увагу на координацію компонентів інтерфейсу (наприклад, орієнтацію компонентів тощо).

* Через невеликий обсяг портативних виробів компоненти розташовані компактно, тому для більших компонентів слід надавати пріоритет визначенню відповідного розташування та розгляду проблеми координації між собою.

* ретельний аналіз структури ланцюга, обробка блок -ланцюга (наприклад, схема підсилювача високої частоти, схема змішування та схема демодуляції тощо), наскільки це можливо для розділення сигналу сильного струму та сигналу слабкого струму, окремого ланцюга цифрового сигналу та аналогового сигналу ланцюга, повна та ж функція схеми повинна бути розташована в певному діапазоні, тим самим зменшуючи площу контуру сигналу; Фільтруюча мережа кожної частини схеми повинна бути підключена неподалік, щоб не тільки зменшити випромінювання, але й зменшити ймовірність перешкод відповідно до здатності схеми проти перешкод.

* Групуйте ланцюги комірок відповідно до їх чутливості до електромагнітної сумісності, що використовується. Компоненти схеми, які є вразливими до перешкод, також повинні уникати джерел перешкод (таких як перешкоди з боку центрального процесора на платі обробки даних).

4. Електропроводка

Після того, як компоненти розкладені, можна починати проводку. Основний принцип електропроводки такий: за умови щільності монтажу слід якомога більше вибирати схему електропроводки низької щільності, а сигнальна проводка повинна бути якомога товщою та тоншою, що сприяє узгодженню імпедансу.

Для радіочастотної схеми необґрунтована конструкція напрямку лінії сигналу, ширини та міжрядкового інтервалу може спричинити перешкоди між лініями передачі сигналу сигналу; Крім того, в системі живлення самої системи також існують шумові перешкоди, тому при проектуванні РЧ -схеми друкована плата повинна розглядатися комплексно, розумно підключаючи електропроводку.

Під час розводки всі проводки повинні бути подалі від кордону плати друкованої плати (близько 2 мм), щоб не викликати або не мати прихованої небезпеки розриву дроту під час виробництва плати. Лінія електропередачі повинна бути якомога ширшою, щоб зменшити опір петлі. У той же час напрямок лінії електропередач і лінії заземлення повинен відповідати напрямку передачі даних для поліпшення здатності проти перешкод. Сигнальні лінії повинні бути якомога коротшими, а кількість отворів – максимально зменшити. Чим коротший зв’язок між компонентами, тим краще, щоб зменшити розподіл параметрів та електромагнітні перешкоди між собою; Для несумісних сигнальних ліній слід знаходитися далеко один від одного, і намагатися уникати паралельних ліній, а в позитивних двох сторонах застосовувати взаємні вертикальні сигнальні лінії; Електропроводка, яка потребує кутової адреси, має бути відповідно до кута 135 °, уникайте повороту під прямим кутом.

Лінія, безпосередньо з’єднана з колодкою, не повинна бути занадто широкою, а лінія повинна бути подалі від відключених компонентів, наскільки це можливо, щоб уникнути короткого замикання; Отвори не повинні бути натягнутими на компоненти, а також якомога далі від від’єднаних компонентів, щоб уникнути віртуального зварювання, безперервного зварювання, короткого замикання та інших явищ на виробництві.

У конструкції друкованої плати радіочастотної схеми правильна розводка лінії електропередачі та проводу заземлення є особливо важливою, а розумна конструкція є найважливішим засобом для подолання електромагнітних перешкод. Досить багато джерел перешкод на друкованій платі генерується джерелом живлення та проводом заземлення, серед яких провід заземлення викликає найбільше перешкод.

Основною причиною, чому провід заземлення легко викликає електромагнітні перешкоди, є опір проводу заземлення. Коли через землю протікає струм, на землі буде генеруватися напруга, в результаті чого струм петлі заземлення утворює перешкоди на землі. Коли декілька контурів поділяють один шматок заземлюючого проводу, виникає спільний імпедансний зв’язок, що призводить до того, що називається шумом заземлення. Тому, підключаючи провід заземлення друкованої плати радіочастотної схеми, виконайте такі дії:

* Перш за все, ланцюг розділена на блоки, радіочастотну схему можна розділити на високочастотне підсилення, змішування, демодуляцію, локальну вібрацію та інші частини, щоб забезпечити загальну точку відліку потенціалу для кожного заземлення схеми модуля схеми, так що сигнал може передаватися між різними модулями схеми. Потім він підсумовується в точці, де друкована плата радіочастотної схеми з’єднана з масою, тобто узагальнюється на головному заземленні. Оскільки існує лише одна точка відліку, спільного імпедансного зв’язку немає, а отже, і проблем взаємних перешкод.

* Цифрова зона та аналогова зона, наскільки це можливо, ізолюють дроти заземлення, а цифрові заземлення та аналогові заземлення відокремлюють, нарешті, приєднуючись до маси живлення.

* Провід заземлення в кожній частині схеми також повинен звертати увагу на принцип одноточкового заземлення, мінімізувати область контуру сигналу та відповідну адресу схеми фільтра поблизу.

* Якщо дозволяє місце, кожен модуль краще ізолювати дротом заземлення, щоб запобігти ефекту зв’язку сигналу між собою.

5. Висновок

Ключ до проектування друкованої плати ВЧ полягає в тому, як зменшити радіаційну здатність і як покращити здатність до захисту від перешкод. Розумна схема розташування та підключення є гарантією ПРОЕКТУВАННЯ РЧ друкованої плати. Метод, описаний у цій роботі, допомагає підвищити надійність конструкції друкованої плати радіочастотної схеми, вирішити проблему електромагнітних перешкод та досягти мети електромагнітної сумісності.