Mikrowellen-Technik - Zusammenfassung der fünf wichtigsten Erfahrungen im HF-Schaltungsdesign ​

Wenn Strom durch einen Leiter fließt, bildet sich in der Elektronikdieorie ein Magnetfeld um den Leiter. Wenn ein Wechselstrom durch den Leiter fließt, bildet sich um den Leiter ein elektromagnetisches Wechselfeld, das elektromagnetische Welle genannt wird.

Wenn die elektromagnetische Wellenfrequenz niedriger als 100khz ist, wird die elektromagnetische Welle von der Oberfläche absorbiert und kann keine effektive Übertragung bilden, aber wenn die elektromagnetische Wellenfrequenz höher als 100khz ist, kann sich die elektromagnetische Welle in der Luft ausbreiten und von der Ionosphäre am äußeren Rand der Atmosphäre reflektiert werden, um Fernübertragungsfähigkeit zu bilden. Daher wird der Wechselstrom, der sich weniger als 1000-mal pro Sekunde ändert, Niederfrequenzstrom genannt, und der Wechselstrom, der sich mehr als 1000-mal ändert, wird Hochfrequenzstrom genannt, und Hochfrequenz ist ein solcher Hochfrequenzstrom. Hochfrequenz wird als RF bezeichnet.

Die Hochfrequenzschaltung besteht aus passiven Komponenten, Aktive Geräte und passive Netze. Die Frequenzeigenschaften der verwendeten Bauteile Hochfrequenzschaltungs unterscheiden sich von denen in Niederfrequenzschaltungen. Neben den unterschiedlichen Frequenzcharakteristiken von Bauteilen und Niederfrequenzschaltungen, die Eigenschaften von Hochfrequenzschaltungs im Bereich der Elektroniktechnik unterscheiden sich auch von niederfrequenten Schaltungen. Unter Hochfrequenzbedingungen, Streumkapazität und Streuminduktivität haben einen großen Einfluss auf die Schaltung. In Niederfrequenzschaltungen, Diese falschen Parameter haben wenig Einfluss auf die Leistung der Schaltung. Mit zunehmender Frequenz, der Einfluss der falschen Parameter wird größer. In den Hochfrequenzköpfen von frühen VHF-Band-Fernsehempfängern und den Frontend-Schaltungen von Kommunikationsempfängern, Der Einfluss der Streumkapazität ist so groß, dass es nicht mehr notwendig ist, zusätzliche Kondensatoren hinzuzufügen.

Darüber hinaus hat die Schaltung einen Skin-Effekt unter Hochfrequenzbedingungen. Im Gegensatz zu Gleichstrom fließt Strom im gesamten Leiter unter Gleichstrombedingungen, während Strom unter Hochfrequenzbedingungen auf der Leiteroberfläche fließt. Infolgedessen ist der hochfrequente Wechselstromwiderstand größer als der Gleichstromwiderstand.

Ein weiteres Problem in Hochfrequenzschaltungen ist der elektromagnetische Strahlungseffekt. Wenn die Frequenz zunimmt, wenn die Wellenlänge mit der Schaltungsgröße von 12 vergleichbar ist, wird die Schaltung zu einem Radiator. Zu diesem Zeitpunkt treten verschiedene Kopplungseffekte zwischen den Schaltungen und zwischen den Schaltungen und der externen Umgebung auf, was zu vielen Störproblemen führt.

HF-LeiterplattenDesign, like electromagnetic interference (EMI), war schon immer der schwierigste Teil für Ingenieure zu steuern. Obwohl es noch viele Unsicherheiten in der Gestaltung von HF-Leiterplatten, Bei der Gestaltung von HF-Leiterplatten. Im Folgenden werden verschiedene Probleme im Zusammenhang mit dem PartitionsDesign des HF-Leiterplatte.

Fünf Erfahrungsberichte

1. Prinzipien der HF-Schaltung Layout

Bei der Gestaltung des HF-Layouts müssen zunächst die folgenden allgemeinen Grundsätze eingehalten werden:

(1) Separate the Hochleistungs-HF amplifier (HPA) and the low-noise amplifier (LNA) as much as possible. Einfach ausgedrückt, die Hochleistungs-HF transmitter circuit away from the low-power RF receiver circuit;

(2) Ensure that there is at least a whole piece of ground in the high-power area of the Leiterplatte, vorzugsweise ohne Vias. Natürlich, je größer die Kupferfolienfläche, je besser;

(3) Die Entkopplung von Chip und Stromversorgung ist ebenfalls äußerst wichtig;

(4) HF-Ausgang muss normalerweise weit weg vom HF-Eingang sein;

(5) Empfindliche analoge Signale sollten so weit wie möglich von digitalen Hochgeschwindigkeitssignalen und HF-Signalen entfernt sein;

Zwei, physisches Fach, elektrisches Fach Design Fach

Physische Partitionierung umfasst hauptsächlich Probleme wie Bauteillayout, Ausrichtung und Abschirmung; Die elektrische Aufteilung kann weiterhin in Fächer für Stromverteilung, HF-Verdrahtung, empfindliche Schaltungen und Signale und Erdung zerlegt werden.

1. Problem der physischen Partition

Das Layout der Komponenten zeigt die Qualität des HF-Designs. Die effektivste Technik besteht darin, die Komponenten auf dem HF-Pfad zu fixieren und ihre Ausrichtung anzupassen, um die Länge des HF-Pfades zu minimieren, den Eingang vom Ausgang fernzuhalten und so weit wie möglich Erdtrennung von Hochleistungs- und Low-Power-Schaltungen.

Die effektivste Leiterplattenstapeltechnik besteht darin, die Hauptgrundebene (Hauptgrund) auf der zweiten Schicht unterhalb der Oberflächenschicht anzuordnen und die HF-Linien auf der Oberflächenschicht so weit wie möglich zu routen. Die Minimierung der Größe der Durchkontaktierungen auf dem HF-Pfad kann nicht nur die Pfadinduktivität verringern, sondern auch die virtuellen Lötstellen auf dem Hauptgrund reduzieren und die Wahrscheinlichkeit verringern, dass HF-Energie an andere Bereiche im Laminat ausläuft.

2. HF-Verdrahtungsprinzipien

Die HF- und IF-Spuren sollten so weit wie möglich gekreuzt und so weit wie möglich voneinander entfernt werden. Der richtige HF-Pfad ist sehr wichtig für die Leistung der gesamten Leiterplatte, weshalb sich das Bauteillayout normalerweise auf der Mobiltelefon-Leiterplatte befindet. Der Grund, der die meiste Zeit im Design ausmacht. Im Mobiltelefon-Leiterplattendesign kann normalerweise die rauscharme Verstärkerschaltung auf einer Seite der Leiterplatte platziert werden, und der Hochleistungsverstärker wird auf der anderen Seite platziert, und schließlich werden sie mit der HF-Ende- und Basisbandverarbeitung auf der gleichen Seite durch einen Duplexer verbunden. Auf der Antenne am Ende des Geräts. Einige Tricks sind erforderlich, um sicherzustellen, dass die geraden Durchgangslöcher keine HF-Energie von einer Seite des Boards auf die andere übertragen. Eine gängige Technik ist, blinde Löcher auf beiden Seiten zu verwenden. Die nachteiligen Auswirkungen der Durchgangslöcher können minimiert werden, indem die Durchgangslöcher auf beiden Seiten der Leiterplatte in Bereichen angeordnet werden, die frei von HF-Interferenzen sind.

Manchmal ist es unmöglich, eine ausreichende Isolation zwischen mehreren Schaltungsblöcken zu gewährleisten. In diesem Fall ist es notwendig, die Verwendung eines Metallschildes zu erwägen, um die HF-Energie im HF-Bereich abzuschirmen. Das Metallschild muss mit dem Boden gelötet und mit den Komponenten aufbewahrt werden. Ein angemessener Abstand, so dass es wertvollen Platz auf der Leiterplatte einnehmen muss. Es ist sehr wichtig, die Integrität der Abschirmabdeckung so weit wie möglich zu gewährleisten. Die digitalen Signalleitungen, die in die Metallabschirmung eindringen, sollten so weit wie möglich in die innere Schicht gehen, und es ist am besten, dass die Leiterplattenschicht unterhalb der Verdrahtungsschicht die Masseschicht ist. HF-Signalleitungen können aus dem kleinen Spalt an der Unterseite des Metallschildes und der Verdrahtungsschicht am Erdspalt ausgehen, aber so viel Masse wie möglich um den Spalt herum, die Masse auf verschiedenen Schichten kann durch mehrere Durchgänge miteinander verbunden werden.

3. Entkopplung von Chip und Stromversorgung

Viele HF-Chips mit integrierten linearen Schaltungen reagieren sehr empfindlich auf Leistungsrauschen. Normalerweise muss jeder Chip bis zu vier Kondensatoren und eine Isolationsinduktion verwenden, um sicherzustellen, dass alle Leistungsrauschen herausgefiltert werden. Eine integrierte Schaltung oder ein Verstärker hat oft einen Open-Drain-Ausgang, so dass ein Pull-Up-Induktor benötigt wird, um eine hochohmige HF-Last und eine niederohmige DC-Stromversorgung bereitzustellen. Das gleiche Prinzip gilt für die Entkopplung der Stromversorgung auf dieser Induktorseite.

Einige Chips benötigen mehrere Netzteile, um zu funktionieren, so dass Sie möglicherweise zwei oder drei Sätze von Kondensatoren und Induktoren benötigen, um sie getrennt zu entkoppeln. Die Induktivitäten stehen selten parallel nebeneinander, da dies einen Luft-Kern-Transformator bildet und Interferenzen untereinander induziert. Signale, also der Abstand zwischen ihnen muss mindestens gleich der Höhe eines der Geräte sein, oder im rechten Winkel angeordnet sein, um ihre gegenseitige Induktivität zu minimieren.

4. Grundsätze der elektrischen Zoneneinteilung

Das Prinzip der elektrischen Zonierung ist in etwa das gleiche wie das der physikalischen Zonierung, enthält aber auch einige andere Faktoren. Einige Teile des Mobiltelefons verwenden unterschiedliche Arbeitsspannungen und werden durch Software gesteuert, um die Batterielebensdauer zu verlängern. Das bedeutet, dass Mobiltelefone mehrere Stromquellen betreiben müssen, was zu mehr Problemen bei der Isolierung führt.

Die Energie wird normalerweise vom Stecker eingeführt und sofort entkoppelt, um etwaige Geräusche von der Außenseite der Leiterplatte herauszufiltern, und dann verteilt, nachdem Sie eine Reihe von Schaltern oder Reglern durchlaufen haben. Der Gleichstrom der meisten Schaltungen auf der Mobiltelefon-Leiterplatte ist recht klein, so dass die Leiterbahnbreite in der Regel kein Problem ist. Allerdings muss für die Stromversorgung des Hochleistungsverstärkers eine möglichst große Stromleitung separat verlegt werden, um den Übertragungsspannungsabfall zu minimieren. Um zu hohe Stromverluste zu vermeiden, werden mehrere Durchkontaktierungen benötigt, um Strom von einer Schicht auf eine andere zu übertragen. Wenn es am Stromversorgungsstift des Hochleistungsverstärkers nicht vollständig entkoppelt werden kann, strahlt Hochleistungsrauschen auf die gesamte Platine aus und verursacht verschiedene Probleme.

Die Erdung von Hochleistungsverstärkern ist entscheidend, und es ist oft notwendig, einen Metallschild dafür zu entwerfen. In den meisten Fällen ist es auch wichtig sicherzustellen, dass der HF-Ausgang weit vom HF-Eingang entfernt ist. Dies gilt auch für Verstärker, Puffer und Filter. Im schlimmsten Fall, wenn der Ausgang des Verstärkers und Puffers mit entsprechender Phase und Amplitude an ihren Eingang zurückgespeist wird, können sie Selbstoszillation haben. Im besten Fall können sie unter allen Temperatur- und Spannungsbedingungen stabil arbeiten.

Tatsächlich können sie instabil werden und Rauschen und Intermodulationssignale zum HF-Signal hinzufügen. Wenn die HF-Signalleitung vom Eingangsende des Filters zurück zum Ausgangsende geschleift werden muss, kann dies die Bandpass-Eigenschaften des Filters ernsthaft beschädigen. Um eine gute Trennung zwischen Eingang und Ausgang zu erhalten, muss zuerst eine Masse um den Filter gelegt werden, und dann muss eine Masse im unteren Schichtbereich des Filters gelegt und mit der Haupterde verbunden werden, die den Filter umgibt. Es ist auch eine gute Möglichkeit, die Signalleitungen, die durch den Filter gehen müssen, so weit wie möglich von den Filterstiften entfernt zu halten.

Darüber hinaus muss die Erdung verschiedener Stellen auf der gesamten Platine sehr vorsichtig sein, sonst wird ein Kupplungskanal eingeführt. Manchmal können Sie einzelne oder symmetrische HF-Signalleitungen wählen. Auch hier gelten die Grundsätze der Interferenz und EMV/EMI. Ausgewogene HF-Signalleitungen können Rauschen und Kreuzstörungen reduzieren, wenn sie richtig geroutet werden, aber ihre Impedanz ist normalerweise hoch, und eine angemessene Leitungsbreite muss beibehalten werden, um eine passende Signalquelle, Spur und Lastimpedanz zu erhalten. Die tatsächliche Verkabelung kann sein Es wird einige Schwierigkeiten geben. Der Puffer kann verwendet werden, um den Isolationseffekt zu verbessern, da er das gleiche Signal in zwei Teile teilen und verwendet werden kann, um verschiedene Schaltungen anzutreiben, insbesondere der lokale Oszillator benötigt möglicherweise einen Puffer, um mehrere Mischer anzutreiben.

Wenn der Mischer den Gleichtaktisolationszustand bei der HF-Frequenz erreicht, funktioniert er nicht richtig. Der Puffer kann die Impedanzänderungen bei verschiedenen Frequenzen gut isolieren, so dass die Schaltungen sich nicht gegenseitig stören. Puffer sind sehr hilfreich für das Design. Sie können dem Stromkreis folgen, der angetrieben werden muss, so dass die Hochleistungs-Ausgangsspuren sehr kurz sind. Da der Eingangssignalpegel des Puffers relativ niedrig ist, sind sie nicht leicht mit anderen auf der Platine zu stören. Die Schaltung verursacht Störungen. Spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCOs) können unterschiedliche Spannungen in unterschiedliche Frequenzen umwandeln. Diese Funktion wird für Hochgeschwindigkeitskanalschaltung verwendet, aber sie wandeln auch Spurengeräusche auf der Steuerspannung in winzige Frequenzänderungen um, die das HF-Signal zusätzlich Rauschen gibt.

5. Lösen Sie das Geräuschproblem

Erstens kann die erwartete Bandbreite der Steuerleitung von DC bis 2MHz reichen, und es ist fast unmöglich, ein so breites Band von Rauschen durch Filtern zu entfernen; Zweitens ist die VCO-Steuerleitung normalerweise Teil einer Rückkopplungsschleife, die die Frequenz steuert. Da überall Geräusche auftreten können, muss die VCO-Steuerleitung sehr vorsichtig gehandhabt werden. Stellen Sie sicher, dass die Masse unter der HF-Leiterbahn fest ist und alle Komponenten fest mit der Hauptmasse verbunden und von anderen Leiterbahnen isoliert sind, die Rauschen verursachen können.

Darüber hinaus ist sicherzustellen, dass die Stromversorgung des VCOs ausreichend entkoppelt wurde. Da der HF-Ausgang des VCOs oft ein relativ hoher Pegel ist, kann das VCO-Ausgangssignal leicht mit anderen Schaltungen interferieren, so dass dem VCO besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muss. Tatsächlich wird VCO oft am Ende des HF-Bereichs platziert, und manchmal benötigt es eine Metallabschirmung. Der Resonanzkreis (einer für den Sender und der andere für den Empfänger) ist mit dem VCO verbunden, hat aber auch seine eigenen Eigenschaften. Einfach ausgedrückt, ist der Resonanzkreis eine parallele Resonanzschaltung mit einer kapazitiven Diode, die hilft, die VCO-Betriebsfrequenz einzustellen und die Stimme oder Daten auf das HF-Signal zu modulieren. Alle VCO-Designprinzipien gelten auch für Resonanzschaltungen. Da der Resonanzkreis eine beträchtliche Anzahl von Komponenten enthält, einen weiten Verteilungsbereich auf der Platine hat und normalerweise mit einer sehr hohen HF-Frequenz läuft, ist der Resonanzkreis normalerweise sehr empfindlich gegenüber Rauschen.

Die Signale sind normalerweise auf den benachbarten Pins des Chips angeordnet, aber diese Signalpins müssen mit relativ großen Induktoren und Kondensatoren arbeiten, was wiederum erfordert, dass diese Induktoren und Kondensatoren sehr nah angeordnet und zurück auf einer Steuerschleife angeschlossen werden, die empfindlich auf Rauschen reagiert. Das ist nicht einfach.

Automatic Gain Control (AGC) Verstärker sind ebenfalls anfällig für Probleme. Sowohl die Sende- als auch die Empfangsschaltung werden mit AGC-Verstärkern ausgestattet sein. AGC-Verstärker können normalerweise Rauschen effektiv herausfiltern, aber da Mobiltelefone die Fähigkeit haben, mit den schnellen Änderungen der Stärke der gesendeten und empfangenen Signale umzugehen, muss die AGC-Schaltung eine ziemlich breite Bandbreite haben, was es leicht macht, AGC-Verstärker auf einigen Schlüsselkreisen Rauschen einzuführen. Das Design von AGC-Schaltungen muss mit guten analogen Schaltungstechniken übereinstimmen, die mit den kurzen OP-Amp-Eingangspins und kurzen Rückkopplungspfaden zusammenhängen, die beide weit von HF-, IF- oder Hochgeschwindigkeits-digitalen Signalspuren entfernt sein müssen.

Ebenso ist eine gute Erdung unerlässlich, und die Stromversorgung des Chips muss gut entkoppelt sein. Wenn es notwendig ist, einen langen Draht am Eingang oder Ausgang zu führen, ist es am besten, am Ausgang zu gehen. Normalerweise ist die Impedanz des Ausgangsenden viel niedriger und es ist nicht einfach, Rauschen zu induzieren. Generell gilt: Je höher der Signalpegel, desto einfacher ist es, Rauschen in andere Schaltkreise einzuführen.

In allen Leiterplattendesigns, Es ist ein allgemeines Prinzip, digitale Schaltungen so weit wie möglich von analogen Schaltungen fernzuhalten, und es gilt auch für HF-Leiterplatte design. Gemeinsame analoge Masse und Masse zur Abschirmung und Trennung von Signalleitungen sind in der Regel gleichermaßen wichtig. Daher, in den frühen Stadien des Entwurfs, sorgfältige Planung, durchdachtes Bauteillayout, und gründliche Layout-Bewertung sind alle sehr wichtig, Halten Sie sich fern von analogen Leitungen und einigen sehr kritischen digitalen Signalen. Alle HF-Spuren, Pads und Komponenten sollten so viel wie möglich mit geerdetem Kupfer gefüllt und so weit wie möglich mit der Haupterde verbunden werden. Wenn die HF-Spur durch die Signalleitung gehen muss, Versuchen Sie, eine Erdschicht, die mit der Haupterde verbunden ist, entlang der HF-Spur zwischen ihnen zu routen. Wenn es nicht möglich ist, stellen Sie sicher, dass sie überquert werden. Dies minimiert kapazitive Kopplung. Zur gleichen Zeit, Platzieren Sie so viel Masse wie möglich um jede HF-Spur und verbinden Sie sie mit der Haupterde.

Darüber hinaus kann die Minimierung des Abstandes zwischen parallelen HF-Leiterbahnen die induktive Kopplung minimieren. Wenn eine feste Grundebene direkt auf der ersten Schicht unter der Oberfläche platziert wird, ist der Isolationseffekt am besten, obwohl andere Methoden des sorgfältigen Entwurfs auch funktionieren. Platzieren Sie auf jeder Schicht der Leiterplatte so viele Böden wie möglich und verbinden Sie sie mit der Haupterde. Platzieren Sie die Leiterbahnen so nah wie möglich zusammen, um die Anzahl der Diagramme der internen Signalschicht und der Stromverteilungsschicht zu erhöhen, und passen Sie die Leiterbahnen entsprechend an, so dass Sie die Masseverbindungen zu den isolierten Plots auf der Oberfläche anordnen können. Freie Erdungen sollten auf den verschiedenen Schichten der Leiterplatte vermieden werden, da sie wie eine kleine Antenne Rauschen aufnehmen oder einspritzen können. In den meisten Fällen, wenn Sie sie nicht mit dem Festland verbinden können, sollten Sie sie besser entfernen.

3, das Leiterplattendesign sollte auf mehrere Aspekte achten

1. Behandlung der Stromversorgung und des Erdungskabels

Selbst wenn die Verdrahtung in der gesamten Leiterplatte sehr gut abgeschlossen ist, verringern die Störungen, die durch die unsachgemäße Berücksichtigung der Stromversorgung und des Erdungskabels verursacht werden, die Leistung des Produkts und beeinflussen manchmal sogar die Erfolgsrate des Produkts. Daher muss die Verdrahtung der Elektro- und Erddrähte ernst genommen werden, und die Geräuschstörungen, die durch die Elektro- und Erddrähte erzeugt werden, sollten minimiert werden, um die Qualität des Produkts sicherzustellen. Jeder Ingenieur, der an der Entwicklung elektronischer Produkte beteiligt ist, versteht die Ursache des Rauschens zwischen dem Erdungskabel und dem Stromkabel, und jetzt wird nur die reduzierte Geräuschunterdrückung beschrieben:

(1) Es ist bekannt, Entkopplungskondensatoren zwischen Stromversorgung und Masse hinzuzufügen.

(2) Verbreiten Sie die Breite der Strom- und Erdungskabel so weit wie möglich, vorzugsweise ist der Erdungskabel breiter als der Stromdraht, ihre Beziehung ist: Erdungskabel>Stromdraht>Signaldraht, normalerweise ist die Signaldrahtbreite: 0.2～0.3mm, die dünnste Die Breite kann 0.05～0.07mm erreichen, und das Netzkabel ist 1.2～2.5 mm. Für die Leiterplatte der digitalen Schaltung, Ein breiter Erdungskabel kann verwendet werden, um eine Schleife zu bilden, das heißt, um ein Erdungsnetz zu verwenden (die Masse der analogen Schaltung kann auf diese Weise nicht verwendet werden)

(3) Verwenden Sie eine großflächige Kupferschicht als Massedraht und verbinden Sie die ungenutzten Stellen auf der Leiterplatte mit der Masse als Massedraht. Oder es kann zu einer mehrschichtigen Platine gemacht werden, und die Stromversorgung und der Erdungskabel nehmen jeweils eine Schicht ein.

Common Ground Verarbeitung von digitaler Schaltung und analoger Schaltung

Viele Leiterplatten sind keine Einzelfunktionsschaltungen mehr (digitale oder analoge Schaltungen), sondern bestehen aus einer Mischung aus digitalen und analogen Schaltungen. Daher ist es notwendig, die gegenseitige Störung zwischen ihnen bei der Verdrahtung zu berücksichtigen, insbesondere die Störung auf dem Erdungskabel. Die Frequenz der digitalen Schaltung ist hoch, und die Empfindlichkeit der analogen Schaltung ist stark. Für die Signalleitung sollte die Hochfrequenz-Signalleitung so weit wie möglich von der empfindlichen analogen Schaltungseinrichtung entfernt sein. Für die Erdungsleitung hat die gesamte Leiterplatte nur einen Knoten zur Außenwelt, so muss es sein. Das Problem der digitalen und analogen gemeinsamen Masse wird innerhalb der Leiterplatte behandelt, während die digitale Masse und die analoge Masse tatsächlich innerhalb der Leiterplatte getrennt sind und sie nicht miteinander verbunden sind, sondern an der Schnittstelle (wie ein Stecker usw.), die die Leiterplatte mit der Außenwelt verbindet. Es besteht eine kurze Verbindung zwischen der digitalen Masse und der analogen Masse. Bitte beachten Sie, dass es nur einen Anschlusspunkt gibt. Es gibt auch ungewöhnliche Gründe auf der Leiterplatte, die durch das Systemdesign bestimmt wird.

3. Die Signalleitung wird auf der elektrischen (Erdungs-) Schicht verlegt

In der mehrschichtigen Leiterplattenverdrahtung verursacht das Hinzufügen von mehr Schichten Abfall und erhöht die Produktionsarbeitslast, und die Kosten steigen entsprechend. Um diesen Widerspruch zu lösen, können Sie die Verkabelung auf der elektrischen (Erdungs-) Schicht in Betracht ziehen. Die Leistungsschicht sollte zuerst und die Bodenschicht als zweite betrachtet werden. Weil es am besten ist, die Integrität der Formation zu bewahren.

4. Behandlung von Verbindungsbeinen in großflächigen Leitern

Bei der großflächigen Erdung (Strom) sind die Beine gemeinsamer Komponenten damit verbunden. Die Behandlung der Verbindungsbeine muss umfassend berücksichtigt werden. In Bezug auf die elektrische Leistung ist es besser, die Pads der Komponentenbeine mit der Kupferoberfläche zu verbinden. Es gibt einige unerwünschte versteckte Gefahren beim Schweißen und Montage von Komponenten, wie: 1. Schweißen erfordert Hochleistungsheizungen. 2. Es ist einfach, virtuelle Lötstellen zu verursachen. Daher werden sowohl elektrische Leistungs- als auch Prozessanforderungen in kreuzförmige Pads, sogenannte Hitzeschilde, allgemein bekannt als thermische Pads (Thermal), umgewandelt, so dass virtuelle Lötstellen aufgrund übermäßiger Querschnittswärme während des Lötens erzeugt werden können. Sex ist stark reduziert. Die Verarbeitung des Power (Ground) Beins der Multilayer Platine ist die gleiche.

5. Die Rolle des Netzwerksystems bei der Verkabelung

In vielen CAD-Systemen wird die Verdrahtung durch das Netzwerksystem bestimmt. Das Gitter ist zu dicht und der Pfad hat zugenommen, aber der Schritt ist zu klein und die Datenmenge im Feld ist zu groß. Dies wird zwangsläufig höhere Anforderungen an den Speicherplatz des Geräts und auch an die Rechengeschwindigkeit der computerbasierten elektronischen Produkte haben. Großer Einfluss. Einige Wege sind ungültig, z.B. durch die Pads der Bauteilbeine oder durch Montagelöcher und feste Löcher. Zu spärliche Netze und zu wenige Kanäle haben großen Einfluss auf die Verteilungsrate. Daher muss es ein gut platziertes und vernünftiges Netzsystem geben, um die Verkabelung zu unterstützen. Der Abstand zwischen den Beinen der Standardkomponenten beträgt 0.1 Zoll (2.54mm), so dass die Basis des Rastersystems im Allgemeinen auf 0.1 Zoll (2.54 mm) oder ein integrales Vielfaches von weniger als 0.1 Zoll eingestellt ist, wie: 0.05 Zoll, 0.025 Zoll, 0.02 Zoll usw.

4, Hochfrequenz-Leiterplatte Design Fähigkeiten und Methoden

1. Die Ecke der Übertragungsleitung sollte 45° sein, um den Rücklaufverlust zu verringern

2. Verwenden Sie Hochleistungs-isolierte Leiterplatten, deren Isolationskonstantenwerte streng durch Niveau kontrolliert werden. Diese Methode ist förderlich für eine effektive Verwaltung des elektromagnetischen Feldes zwischen dem Isoliermaterial und der benachbarten Verdrahtung.

3. Um die PCB-Design-Spezifikationen im Zusammenhang mit hochpräzisem Ätzen zu verbessern. Es ist notwendig zu berücksichtigen, dass der Gesamtfehler der angegebenen Linienbreite +/-0.0007 Zoll beträgt, der Hinterschnitt und der Querschnitt der Verdrahtungsform verwaltet werden sollten, und die Plattierungsbedingungen der Verdrahtungsseitenwand sollten spezifiziert werden. Das Gesamtmanagement der Verdrahtungsgeometrie und der Beschichtungsoberfläche ist sehr wichtig, um das Hauteffektproblem im Zusammenhang mit der Mikrowellenfrequenz zu lösen und diese Spezifikationen zu realisieren.

4. Die hervorstehenden Leitungen haben Zapfeninduktivität, also vermeiden Sie die Verwendung von Komponenten mit Leitungen. In hochfrequenten Umgebungen ist es am besten, oberflächenmontierte Komponenten zu verwenden.

5. Vermeiden Sie bei Signaldurchgängen die Verwendung eines Durchverarbeitungsprozesses (pth) auf empfindlichen Leiterplatten, da dieser Prozess die Bleiinduktivität an den Durchgängen verursacht.

6. Stellen Sie reichlich Bodenflugzeuge zur Verfügung. Verwenden Sie geformte Löcher, um diese Masseebenen zu verbinden, um zu verhindern, dass das elektromagnetische 3D-Feld die Leiterplatte beeinflusst.

7. Um das elektrolose Vernickeln oder das Eintauchvergoldeverfahren zu wählen, verwenden Sie keine HASL-Methode für die Galvanik.

8. Die Lötmaske kann den Fluss der Lötpaste verhindern. Aufgrund der Unsicherheit der Dicke und des Unbekannten der Isolationsleistung ist die gesamte Oberfläche der Platte jedoch mit Lotmaskenmaterial bedeckt, was eine große Änderung der elektromagnetischen Energie im Mikrostreifendesign verursacht. Im Allgemeinen wird ein Lötdammer als elektromagnetisches Feld der Lötmaske verwendet.

In diesem Fall übernehmen wir die Umstellung von Microstrip auf Koaxialkabel. Im Koaxialkabel ist die Masseschicht ringförmig verwoben und gleichmäßig verteilt. Im Mikrostreifen liegt die Grundebene unterhalb der aktiven Linie. Dies führt zu bestimmten Kanteneffekten, die beim Design verstanden, vorhergesagt und berücksichtigt werden müssen. Natürlich verursacht diese Abweichung auch Rücklaufverluste, und diese Abweichung muss minimiert werden, um Rauschen und Signalstörungen zu vermeiden.

5, elektromagnetische Verträglichkeit

Elektromagnetische Verträglichkeit bezieht sich auf die Fähigkeit elektronischer Geräte, koordiniert und effektiv in verschiedenen elektromagnetischen Umgebungen zu arbeiten. Der Zweck des elektromagnetischen Verträglichkeitsentwurfs besteht darin, elektronische Geräte zu ermöglichen, alle Arten von externen Störungen zu unterdrücken, so dass die elektronischen Geräte normalerweise in einer bestimmten elektromagnetischen Umgebung arbeiten können, und gleichzeitig die elektromagnetischen Störungen der elektronischen Geräte selbst auf andere elektronische Geräte zu reduzieren.

1. Wählen Sie eine angemessene Drahtbreite

Da die durch den transienten Strom auf den gedruckten Leitungen erzeugte Schlagstörung hauptsächlich durch die Induktivität der gedruckten Drähte verursacht wird, sollte die Induktivität der gedruckten Drähte minimiert werden. Die Induktivität des gedruckten Drahtes ist proportional zu seiner Länge und umgekehrt proportional zu seiner Breite, so dass kurze und präzise Drähte vorteilhaft sind, Interferenzen zu unterdrücken. Die Signalleitungen von Taktleitungen, Reihentreibern oder Busfahrern tragen oft große transiente Ströme, und die gedruckten Leitungen sollten so kurz wie möglich sein. Für diskrete Komponentenschaltungen, wenn die gedruckte Drahtbreite etwa 1.5mm ist, kann es die Anforderungen vollständig erfüllen; Bei integrierten Schaltungen kann die Leiterbreite zwischen 0.2mm und 1.0mm gewählt werden.

2. Nehmen Sie die richtige Verdrahtungsstrategie an

Die Verwendung von gleichem Routing kann die Drahtinduktivität verringern, aber die gegenseitige Induktivität und verteilte Kapazität zwischen den Drähten erhöhen sich. Wenn das Layout es zulässt, ist es am besten, eine gitterförmige Verdrahtungsstruktur zu verwenden. Die spezifische Methode besteht darin, eine Seite der Leiterplatte horizontal und die andere Seite der Leiterplatte zu verdrahten. Verbinden Sie dann mit metallisierten Löchern an den Kreuzlöchern.

3. Übersprechen wirksam unterdrücken

Um das Übersprechen zwischen den Leitern der Leiterplatte zu unterdrücken, sollten Sie beim Entwerfen der Verkabelung versuchen, gleichwertige Verkabelungen über lange Distanzen zu vermeiden, den Abstand zwischen den Drähten so weit wie möglich zu verlängern und versuchen, die Signaldrähte nicht mit den Erdungs- und Stromdrähten zu kreuzen. Das Setzen einer geerdeten gedruckten Leitung zwischen einigen Signalleitungen, die sehr empfindlich auf Störungen reagieren, kann Übersprechen effektiv unterdrücken.

4. Verdrahtungspunkte, um elektromagnetische Strahlung zu vermeiden

Um elektromagnetische Strahlung zu vermeiden, die beim Durchlaufen von Hochfrequenzsignalen durch die gedruckten Drähte entsteht, sollten bei der Verdrahtung der Leiterplatte auch folgende Punkte beachtet werden:

(1) Minimieren Sie die Diskontinuität von gedruckten Drähten. Zum Beispiel sollte sich die Breite der Drähte nicht plötzlich ändern, und die Ecken der Drähte sollten größer als 90° sein, um kreisförmiges Führen zu verhindern.

(2) Die Taktsignalleitung erzeugt höchstwahrscheinlich elektromagnetische Strahlungsstörungen. Beim Verlegen des Kabels sollte es nahe an der Erdungsschleife sein, und der Treiber sollte nahe am Stecker sein.

(3) Der Busfahrer sollte sich in der Nähe des zu fahrenden Busses befinden. Für die Leitungen, die die Leiterplatte verlassen, sollte sich der Treiber neben dem Stecker befinden.

(4) Die Verdrahtung des Datenbusses sollte einen Signalerdungskabel zwischen allen zwei Signaldrähten klemmen. Am besten platzieren Sie die Masseschleife neben der am wenigsten wichtigen Adressleitung, da diese oft hochfrequente Ströme trägt.

5. Reflexionsstörungen unterdrücken

Um die Reflexionsstörungen, die an der Klemme der gedruckten Leitung auftreten, zu unterdrücken, sollte zusätzlich zu speziellen Bedürfnissen die Länge der gedruckten Leitung so weit wie möglich verkürzt und ein langsamer Stromkreis verwendet werden. Klemmenabgleich kann bei Bedarf hinzugefügt werden, d.h. ein übereinstimmender Widerstand desselben Widerstands wird am Ende der Übertragungsleitung zur Masse und zur Leistungsklemme hinzugefügt. Erfahrungsgemäß sollten für allgemein schnellere TTL-Schaltungen Klemmenabgleich-Maßnahmen ergriffen werden, wenn die gedruckten Leitungen länger als 10cm sind. Der Widerstandswert des passenden Widerstands sollte entsprechend dem Maximalwert des Ausgangsantriebsstroms und des Absorptionsstroms der integrierten Schaltung bestimmt werden.

6. Nehmen Sie differentielle Signalleitungsstrategie im Leiterplattendesignprozess an

Auch differentielle Signalpaare mit sehr enger Verkabelung werden eng miteinander gekoppelt. Diese gegenseitige Kopplung wird die EMI-Emissionen verringern. Normalerweise (natürlich gibt es einige Ausnahmen) sind Differentialsignale auch Hochgeschwindigkeitssignale, daher gelten in der Regel High-Speed-Designregeln. Dies gilt insbesondere für das Routing von Differenzsignalen, insbesondere bei der Auslegung von Signalleitungen für Übertragungsleitungen. Dies bedeutet, dass wir die Verdrahtung der Signalleitung sorgfältig entwerfen müssen, um sicherzustellen, dass die charakteristische Impedanz der Signalleitung entlang der Signalleitung kontinuierlich und konstant ist.

Beim Layout- und Routingprozess des Differentialpaars hoffen wir, dass die beiden Leiterplattenleitungen im Differentialpaar genau gleich sind. Dies bedeutet, dass in praktischen Anwendungen der größte Aufwand unternommen werden sollte, um sicherzustellen, dass die Leiterplattenleitungen im Differenzialpaar exakt die gleiche Impedanz haben und die Länge der Verdrahtung genau gleich ist. Differentielle Leiterplattenleitungen werden normalerweise paarweise geführt, und der Abstand zwischen ihnen wird an jeder Position entlang der Linienpaarrichtung konstant gehalten. Unter normalen Umständen erfolgt die Platzierung und das Routing von Differentialpaaren immer so nah wie möglich.