Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Leiterplatte Blog - Erfahrungszusammenfassung von Handy RF Leiterplatte Layout und Verdrahtung

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Erfahrungszusammenfassung von Handy RF Leiterplatte Layout und Verdrahtung

2022-01-19
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Author:pcb

Hochfrequenz (RF) Leiterplattendesign wird aufgrund seiner theoretischen Unsicherheit oft als "schwarze Kunst" beschrieben, aber diese Ansicht ist nur teilweise wahr, und es gibt viele Richtlinien für HF-Leiterplattendesign, die vernachlässigte Regel befolgt werden können und sollten. Wenn es jedoch um das eigentliche Design geht, besteht der eigentliche Trick darin, diese Richtlinien und Gesetze zu kompromittieren, wenn sie aufgrund verschiedener Designbeschränkungen nicht korrekt umgesetzt werden können.


Natürlich gibt es viele wichtige HF-Designthemen, die diskutiert werden sollten, darunter Impedanz- und Impedanzanpassung, Isolierschichtmaterialien und Laminate sowie Wellenlängen- und Stehwellen, so dass diese einen großen Einfluss auf die EMV und EMI von Mobiltelefonen haben.


Die Bedingungen, die beim Entwurf eines HF-Layouts erfüllt werden müssen, sind zusammengefasst:

1.Der Hochleistungs-HF-Verstärker (HPA) und der rauscharme Verstärker (LNA) sollten getrennt werden

Um den High-Power-HF-Verstärker (HPA) und den Low-Noise-Verstärker (LNA) so weit wie möglich zu isolieren, legen Sie einfach die High-Power-HF-Sendeschaltung weg von der Low-Power-HF-Empfangsschaltung. Mobiltelefone haben viele Funktionen und viele Komponenten, aber der Platz auf der Leiterplatte ist klein, und angesichts der Einschränkungen des Verdrahtungsdesignprozesses erfordern all diese relativ hohe Designfähigkeiten. Zu diesem Zeitpunkt kann es notwendig sein, eine vierschichtige bis sechsschichtige Leiterplatte zu entwerfen und sie abwechselnd arbeiten zu lassen, anstatt gleichzeitig zu arbeiten. Hochleistungsschaltungen können manchmal auch HF-Puffer und spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCOs) enthalten. Stellen Sie sicher, dass sich mindestens eine ganze Masse im Hochleistungsbereich auf der Leiterplatte ohne Durchkontaktierungen befindet. Je mehr Kupfer, desto besser. Empfindliche analoge Signale sollten so weit wie möglich von digitalen Hochgeschwindigkeits- und HF-Signalen ferngehalten werden.


2.Physical Fach, elektrische partitionDesign Fächer können in physikalische und elektrische Fächer zerlegt werden. Physische Trennwände betreffen hauptsächlich Probleme wie Bauteilplatzierung, Orientierung und Abschirmung; Elektrische Fächer können weiterhin in Fächer für Stromverteilung, HF-Leiterbahnen, empfindliche Schaltungen und Signale und Erdung zerlegt werden.


Wir diskutieren physische Aufteilung. Die elektronische Bauteilplatzierung ist der Schlüssel zur Implementierung eines HF-Designs. Eine effektive Technik besteht darin, zuerst 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 die Komponenten so weit wie möglich zu trennen. Stromkreise und Stromkreise mit geringer Leistung. Eine effektive Stapelmethode besteht darin, die Hauptgrundebene (Hauptgrund) auf der zweiten Schicht unterhalb der Oberflächenschicht anzuordnen und die HF-Linien so weit wie möglich auf der Oberflächenschicht zu laufen. Die Verringerung der Durchgangsgröße auf dem HF-Pfad reduziert nicht nur die Pfadinduktivität, sondern reduziert auch Geisterlöteverbindungen auf der Haupterde und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass HF-Energie in andere Bereiche innerhalb des Stapels ausläuft. Im physikalischen Raum reichen lineare Schaltungen wie mehrstufige Verstärker normalerweise aus, um mehrere HF-Zonen voneinander zu isolieren, aber Duplexer, Mischer und IF-Verstärker/Mischer haben immer mehrere HF/IF-Signale Die Signale stören sich gegenseitig, daher muss darauf geachtet werden, diesen Effekt zu minimieren.


Die HF- und IF-Spuren sollten so weit wie möglich gekreuzt werden, und ein Boden sollte so weit wie möglich zwischen ihnen liegen. Der richtige HF-Pfad ist sehr wichtig für die Leistung der gesamten Leiterplatte, weshalb die Bauteilplatzierung in der Regel die meiste Zeit im Mobiltelefon-PCB-Design beansprucht. Bei der Gestaltung der Mobiltelefon-Leiterplatte kann die rauscharme Verstärkerschaltung normalerweise auf einer Seite der Leiterplatte platziert werden, und der Hochleistungsverstärker kann auf der anderen Seite platziert werden, und sie werden schließlich mit der HF-Ende- und Basisbandverarbeitung auf der gleichen Seite durch einen Duplexer verbunden. auf der Antenne des Gerätes. Einige Tricks sind erforderlich, um sicherzustellen, dass Straight-Through-Vias keine HF-Energie von einer Seite der Platine auf die andere übertragen, und eine gängige Technik ist, blinde Vias auf beiden Seiten zu verwenden. Die schädlichen Auswirkungen von Straight-Through-Vias können minimiert werden, indem die Straight-Through-Vias in Bereichen angeordnet werden, in denen beide Seiten der Leiterplatten frei von HF-Interferenzen sind. Manchmal ist es nicht möglich, eine ausreichende Isolierung zwischen mehreren Schaltungsblöcken sicherzustellen, in diesem Fall ist es notwendig, eine Metallabschirmung zu verwenden, um die HF-Energie im HF-Bereich abzuschirmen. Das Metallschild muss mit dem Boden gelötet und von den Komponenten ferngehalten werden. Ein angemessener Abstand, der wertvollen Leiterplattenfläche einnimmt.


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 die Leiterplatte unterhalb der Verdrahtungsschicht ist die Masseschicht. Die HF-Signalleitung kann aus dem kleinen Spalt an der Unterseite des Metallschildes und der Verdrahtungsschicht am Erdspalt ausgehen, aber so viel Masse wie möglich sollte um den Spalt verteilt werden, und die Masse auf verschiedenen Schichten kann durch mehrere Durchgänge miteinander verbunden werden.


Die richtige und effektive Entkopplung der Chipleistung ist ebenfalls sehr wichtig. Viele HF-Chips mit integrierten linearen Leitungen sind sehr empfindlich auf Rauschen aus der Stromversorgung, in der Regel benötigen bis zu vier Kondensatoren und eine Isolationsinduktion pro Chip, um sicherzustellen, dass alle Netzrauschen 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-Versorgung bereitzustellen. Das gleiche Prinzip gilt für die Entkopplung der Versorgung auf dieser Induktorseite. Einige Chips benötigen mehrere Netzteile, um zu funktionieren, so dass Sie möglicherweise zwei oder drei Sätze von Kondensatoren und Induktivitäten benötigen, um sie getrennt zu entkoppeln, Induktivitäten sind selten nahe beieinander parallel, da dies einen Luftkerntransformator erzeugen würde und Interferenzen mit dem anderen Signal induzieren würde, so dass der Abstand zwischen ihnen mindestens die Höhe eines der Geräte sein sollte, oder sie sollten im rechten Winkel angeordnet sein, um ihre gegenseitige Induktivität zu verringern.


Die Prinzipien der elektrischen Aufteilung sind im Allgemeinen die gleichen wie die physikalische Aufteilung, aber es gibt einige andere Faktoren beteiligt. Bestimmte Teile des Telefons arbeiten mit unterschiedlichen Spannungen und werden von Software gesteuert, um die Batterielebensdauer zu verlängern. Das bedeutet, dass das Telefon mit mehreren Stromquellen betrieben werden muss, was zu mehr Problemen mit der Isolierung führt. Die Stromversorgung erfolgt normalerweise am Stecker und wird sofort entkoppelt, um Geräusche von außerhalb der Platine herauszufiltern, bevor sie über einen Satz Schalter oder Spannungsregler verteilt wird. Die meisten Schaltungen auf Mobiltelefon-Leiterplatten haben relativ kleine Gleichstromströme, so dass die Leiterbahnbreite normalerweise kein Problem ist, jedoch muss eine separate Hochstrom-Leiterbahn so weit wie möglich für die Stromversorgung des Hochleistungsverstärkers laufen, um den Übertragungsspannungsabfall zu minimieren. Um zu hohe Stromverluste zu vermeiden, werden mehrere Durchgänge benötigt, um Strom von einer Schicht zur anderen zu leiten. Wenn der Hochleistungsverstärker an seinen Stromversorgungsstiften nicht ausreichend entkoppelt ist, wird ein hohes Leistungsrauschen über die Platine ausstrahlen und verschiedene Probleme verursachen. Die Erdung von Hochleistungsverstärkern ist kritisch und erfordert oft eine Metallabschirmung. In den meisten Fällen ist es auch wichtig sicherzustellen, dass der HF-Ausgang vom HF-Eingang ferngehalten wird. Dies gilt auch für Verstärker, Puffer und Filter.


Im schlimmsten Fall haben Verstärker und Puffer das Potential, sich selbst zu oszillieren, wenn ihre Ausgänge mit der richtigen Phase und Amplitude an ihre Eingänge zurückgegeben werden. In jedem Fall arbeiten sie stabil unter allen Temperatur- und Spannungsbedingungen. Tatsächlich können sie instabil werden und Rauschen und Intermodulationssignale zum HF-Signal hinzufügen. Wenn die HF-Signalleitungen vom Eingang des Filters zum Ausgang zurückgeschleift werden müssen, kann dies die Bandpass-Eigenschaften des Filters ernsthaft beschädigen. Um eine gute Trennung zwischen Eingang und Ausgang zu erhalten, muss erstens eine Masse um den Filter gelegt werden, und zweitens sollte eine Masse im unteren Bereich des Filters platziert und mit der Haupterde um den Filter herum verbunden werden. Es ist auch eine gute Idee, die Signalleitungen, die durch den Filter gehen müssen, so weit wie möglich von den Filterpins entfernt zu halten. Sei auch vorsichtig mit Erdung überall auf dem Board, sonst wirst du einen Kupplungskanal einführen. Manchmal können einseitige oder symmetrische HF-Signalleitungen gewählt werden, wobei hier die gleichen Prinzipien bezüglich Querstörung und EMV/EMI gelten. Ausgewogene HF-Signalleitungen können Rauschen und Querstörungen reduzieren, wenn sie richtig geroutet werden, aber ihre Impedanz ist normalerweise hoch, und eine angemessene Leitungsbreite sollte beibehalten werden, um eine Impedanz zu erhalten, die der Quelle, der Spur und der Last entspricht.


Tatsächliche Verkabelung kann Es wird einige Schwierigkeiten geben. Ein Puffer kann verwendet werden, um die Isolation zu verbessern, da er das gleiche Signal in zwei Teile aufteilen und es verwenden kann, um verschiedene Schaltungen anzusteuern, insbesondere wenn der LO einen Puffer benötigt, um mehrere Mischer anzutreiben. Wenn der Mischer die Gleichtaktisolation bei HF-Frequenzen erreicht, funktioniert er nicht richtig. Puffer sind gut darin, Impedanzänderungen bei verschiedenen Frequenzen zu isolieren, so dass Schaltungen sich nicht gegenseitig stören. Puffer sind eine große Hilfe bei der Konstruktion, sie können direkt nach der Schaltung platziert werden, die angetrieben werden muss, so dass die High-Power-Ausgangsspuren sehr kurz sind, weil der Eingangssignalpegel des Puffers relativ niedrig ist, so dass sie nicht einfach von anderen Schaltungen auf der Platine beeinflusst werden können. Schaltung, die Störungen verursacht.


Spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCOs) wandeln wechselnde Spannungen in wechselnde Frequenzen um, eine Funktion, die für Hochgeschwindigkeitskanäle verwendet wird, aber sie wandeln auch kleine Mengen an Rauschen auf der Steuerspannung in kleine Frequenzänderungen um, die HF-Signale zusätzliche Rauschen verleihen.


Um sicherzustellen, dass kein Rauschen hinzugefügt wird, müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden:Zunächst kann die gewünschte Bandbreite der Steuerleitung von DC bis 2MHz reichen, und Filtern, um Rauschen in einem solchen breiten Band zu entfernen, ist fast unmöglich; Zweitens ist die VCO-Steuerleitung normalerweise Teil einer Rückkopplungsschleife, die die Frequenz steuert, die in vielen Fällen überall eingeführt werden kann, so dass die VCO-Steuerleitungen mit großer Sorgfalt behandelt werden müssen. Stellen Sie sicher, dass die Masse unter den HF-Leiterbahnen fest ist und dass alle Komponenten fest mit der Hauptmasse verbunden und von anderen Leiterbahnen isoliert sind, die Rauschen verursachen können. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Stromversorgung des VCOs angemessen entkoppelt ist, da der HF-Ausgang des VCOs tendenziell 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 der VCO oft am Ende des HF-Bereichs platziert, und manchmal erfordert er 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 eine Resonanzschaltung eine parallele Resonanzschaltung mit einer kapazitiven Diode, die hilft, die VCO-Betriebsfrequenz einzustellen und Sprache oder Daten auf ein HF-Signal zu modulieren. Alle VCO-Designprinzipien gelten gleichermaßen für Resonanzschaltungen. Resonanzschaltungen sind aufgrund ihrer beträchtlichen Anzahl an Komponenten, ihrer breiten Verteilung auf der Platine und typischerweise mit einer sehr hohen HF-Frequenz sehr empfindlich gegenüber Rauschen. Signale sind normalerweise auf benachbarten Pins des Chips angeordnet, aber diese Signalpins müssen mit relativ großen Induktivitäten und Kondensatoren arbeiten, was wiederum erfordert, dass diese Induktivitäten und Kondensatoren nahe beieinander angeordnet und wieder an eine rauschempfindliche Regelschleife angeschlossen werden. Das ist nicht einfach. Der Verstärker der automatischen Verstärkungsregelung (AGC) ist ebenfalls ein problemanfälliger Ort, und es wird einen AGC-Verstärker sowohl in den Sende- als auch Empfangsschaltungen geben.


AGC-Verstärker sind in der Regel effektiv beim Herausfiltern von Rauschen, aber aufgrund der Fähigkeit von Mobiltelefonen, schnelle Änderungen der gesendeten und empfangenen Signalstärke zu bewältigen, müssen AGC-Schaltungen eine ziemlich breite Bandbreite haben, was es leicht macht, AGC-Verstärker auf einigen kritischen Schaltungen Rauschen einzuführen. Gute analoge Schaltungstechniken müssen beim Entwurf von AGC-Leitungen befolgt werden, und dies hat mit sehr kurzen Op-Amp-Eingangspins und sehr kurzen Rückkopplungspfaden zu tun, die beide von HF-, IF- oder Hochgeschwindigkeits-digitalen Signalspuren ferngehalten werden müssen.

Auch eine gute Erdung ist unerlässlich, und die Stromversorgung zum Chip muss gut entkoppelt sein. Wenn Sie einen langen Draht am Eingang oder Ausgang führen müssen, ist es am Ausgang, der normalerweise eine viel niedrigere Impedanz hat und weniger anfällig für induktive Rauschen ist. Je höher der Signalpegel ist, desto einfacher ist es, Rauschen in andere Schaltkreise einzuführen. Bei allen Leiterplattendesigns ist es ein allgemeines Prinzip, digitale Schaltungen so weit wie möglich von analogen Schaltungen fernzuhalten, und es gilt auch für HF-Leiterplattendesign. Die gemeinsame analoge Masse ist oft genauso wichtig wie die Masse, die zum Abschirmen und Trennen der Signalleitungen verwendet wird. Daher sind eine sorgfältige Planung, eine durchdachte Platzierung der Komponenten und eine gründliche Schätzung der Platzierung* in den frühen Stadien des Entwurfs wichtig. Ebenso sollten HF-Leitungen von analogen Leitungen und einigen sehr kritischen digitalen Signalen ferngehalten werden. Alle HF-Leiterbahnen, Pads und Komponenten sollten möglichst mit Erdkupfer gefüllt und so gut wie möglich mit der Hauptmasse verbunden werden. Wenn die HF-Leiterbahnen durch die Signalleitungen gehen müssen, versuchen Sie, eine mit der Haupterde verbundene Erdungsschicht entlang der HF-Leiterbahnen zwischen ihnen zu leiten. Wenn dies nicht möglich ist, stellen Sie sicher, dass sie gekreuzt sind, um die kapazitive Kopplung und so viel Masse wie möglich um jede HF-Spur zu minimieren, und verbinden Sie sie mit der Haupterde. Auch die Verringerung des Abstandes zwischen parallelen HF-Leiterbahnen kann die induktive Kopplung reduzieren. Eine feste monolithische Masseebene direkt unter der Oberflächenschicht platziert, der Isolationseffekt, obwohl ein wenig sorgfältiges Design andere Praktiken auch funktionieren. Legen 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 Pads auf den internen Signal- und Stromverteilungsebenen zu erhöhen, und passen Sie die Leiterbahnen so an, dass Sie Masseverbindungen zu isolierten Pads auf der Oberfläche routen können. Freie Erdungen auf verschiedenen Schichten der Leiterplatte sollten vermieden werden, da sie wie eine kleine Antenne Rauschen aufnehmen oder einspritzen können. In den meisten Fällen, wenn Sie sie nicht mit der Haupterde verbinden können, entfernen Sie sie.


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3.Bei der Gestaltung der Mobiltelefon-Leiterplatte sollte auf mehrere AspekteHandhabung der Stromversorgung und des ErdungskabelsSelbst wenn die Verkabelung in der gesamten Leiterplatte gut abgeschlossen ist, verringert die Störung, die durch das Fehlen einer durchdachten Berücksichtigung der Stromversorgung und des Erdungskabels verursacht wird, die Leistung des Produkts und beeinflusst manchmal sogar die Erfolgsrate des Produkts. Daher sollte die Verdrahtung der Strom- und Erdungskabel ernst genommen werden, und die durch die Strom- und Erdungskabel erzeugten Störgeräusche sollten minimiert werden, um die Qualität der Produkte sicherzustellen. Für jeden Ingenieur, der an der Entwicklung elektronischer Produkte beteiligt ist, ist der Grund für das Rauschen zwischen dem Erdungskabel und der Stromleitung verstanden, und jetzt wird nur die reduzierte Rauschunterdrückung ausgedrückt:(1) Es ist bekannt, dass ein Entkopplungskondensator zwischen der Stromversorgung und dem Erdungskabel hinzugefügt wird. (2) Versuchen Sie, die Breite des Netzteils und des Erdungskabels so weit wie möglich zu erweitern. Das Erdungskabel ist breiter als das Stromversorgungskabel. 0.05~0.07mm, das Netzkabel ist 1.2~2.5mm. Für die Leiterplatte der digitalen Schaltung kann ein breiter Erdungskabel verwendet werden, um eine Schleife zu bilden, das heißt, ein Erdungsnetz kann verwendet werden (die Masse der analogen Schaltung kann auf diese Weise nicht verwendet werden)(3) Verwenden Sie eine großflächige Kupferschicht als Erdungskabel und verbinden Sie die ungenutzten Stellen auf der Leiterplatte mit der Masse als Erdungskabel. Oder machen Sie eine mehrschichtige Platine, Stromversorgung, Erdungskabel nehmen jeweils eine Schicht ein.


Common Ground Verarbeitung von digitalen Schaltungen und analogen SchaltungenJetzt gibt es viele Leiterplatten, die nicht mehr eine einzige Funktionsschaltung (digitale oder analoge Schaltung) sind, sondern aus einer Mischung von digitalen und analogen Schaltungen bestehen. 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 Hochfrequenzsignalleitung so weit wie möglich von den empfindlichen analogen Schaltungsgeräten ferngehalten werden. Für die Erdungsleitung hat die gesamte Leiterplatte nur einen Knoten zur Außenwelt. Daher muss das Problem der digitalen und analogen Gemeinsamkeit innerhalb der Leiterplatte behandelt werden, während die digitale Masse und die analoge Masse tatsächlich innerhalb der Leiterplatte getrennt sind und sie nicht miteinander verbunden sind, nur an der Schnittstelle zwischen der Leiterplatte und der Außenwelt (wie Stecker). Warte). Die digitale Masse ist etwas kurzgeschlossen zur analogen Masse, beachten Sie, dass es nur einen Anschlusspunkt gibt. Es gibt auch verschiedene Gründe auf der Leiterplatte, die durch das Systemdesign bestimmt werden.


Signalleitungen werden auf der elektrischen (Erd-)SchichtIn der Verdrahtung von mehrschichtigen Leiterplatten, da in der Signalleitungsschicht nicht mehr viele Leitungen verbleiben, verursacht das Hinzufügen von mehr Schichten Abfall und erhöht die Produktionsarbeitslast, und die Kosten steigen entsprechend. Um diesen Widerspruch zu lösen, können wir die Verkabelung auf der elektrischen (Erdungs-) Schicht in Betracht ziehen. Die Leistungsebene sollte zuerst betrachtet werden, gefolgt von der Grundebene. Weil die Integrität der Formation erhalten bleibt.


Handhabung von Verbindungsbeinen in großflächigen Leitern In einem großen Bereich der Erdung (Elektrizität) sind die Beine gängiger Komponenten damit verbunden, und die Handhabung der Verbindungsbeine muss umfassend berücksichtigt werden. Es gibt einige versteckte Gefahren beim Schweißen und Montieren von Komponenten, wie: 1. Schweißen erfordert Hochleistungsheizungen. 2. Es ist einfach, virtuelle Lötstellen zu verursachen. Daher wird unter Berücksichtigung der elektrischen Leistung und der Prozessanforderungen ein kreuzförmiges Pad hergestellt, das Hitzeschild genannt wird, allgemein bekannt als Thermopad. Sex ist stark reduziert. Das elektrische (geerdete) Bein einer Mehrschichtplatte wird gleich behandelt.


Die Rolle des Netzwerksystems bei der Verdrahtung In vielen CAD-Systemen wird die Verdrahtung durch das Netzwerksystem bestimmt. Wenn das Gitter zu dicht ist, obwohl die Anzahl der Kanäle erhöht wird, ist der Schritt zu klein und die Datenmenge im Bildfeld zu groß, was höhere Anforderungen an den Speicherplatz der Ausrüstung haben muss und auch die Rechengeschwindigkeit von computerelektronischen Produkten beeinflusst. großer Einfluss. Und einige Durchgänge sind ungültig, wie jene, die von Pads von Bauteilbeinen oder von Montagelöchern und festen Löchern belegt werden. Zu spärliche Netze und zu wenige Kanäle haben großen Einfluss auf die Verteilungsrate. Daher muss es ein Gittersystem mit angemessener Dichte geben, um die Verdrahtung zu unterstützen.Der Abstand zwischen den Beinen der Standardkomponenten beträgt 0.1 Zoll (2.54mm), so dass die Basis des Gittersystems im Allgemeinen auf 0.1 Zoll (2.54 mm) oder weniger als ein integrales Vielfaches von 0.1 Zoll eingestellt ist, wie: 0.05 Zoll, 0.025 Zoll, 0.02 Zoll usw.


Es werden Hochleistungs-Isolierplatinen angenommen, deren Isolationskonstantenwerte streng durch Füllstand kontrolliert werden. Dieser Ansatz ermöglicht ein effizientes Management von elektromagnetischen Feldern zwischen Dämmstoffen und angrenzenden Verdrahtungen.


Es ist notwendig, die PCB-Board-Design-Spezifikationen für hochpräzises Ätzen zu verbessern. Erwägen Sie, einen Gesamtfehler von +/- 0.0007 Zoll in der Leitungsbreite anzugeben, Hinterschneidungen und Querschnitte von Verdrahtungsformen zu verwalten und Bedingungen für die Verdrahtung der Seitenwände anzugeben. Das Gesamtmanagement der Verdrahtungsgeometrie und der Beschichtungsoberfläche ist wichtig, um Hauteffektprobleme im Zusammenhang mit Mikrowellenfrequenzen anzugehen und diese Spezifikationen zu erreichen.


Es gibt eine Zapfeninduktivität auf den hervorstehenden Leitungen, vermeiden Sie daher die Verwendung von bleifreien Komponenten. Verwenden Sie für hochfrequente Umgebungen Komponenten zur Oberflächenmontage.


Vermeiden Sie bei Signaldurchführungen den Einsatz des Via Processing (pth) Prozesses auf empfindlichen Platinen, da dieser Prozess zu einer Bleiinduktivität am Via führt.


Bieten Sie ein reiches Bodenflugzeug. Geformte Vias werden verwendet, um diese Masseebenen zu verbinden, um die Auswirkungen von 3D elektromagnetischen Feldern auf der Platine zu verhindern.


Verwenden Sie keine HASL-Methode für die Galvanisierung, um das galvanische Vernickeln oder Eintauchvergolden zu wählen. Diese beschichtete Oberfläche sorgt für einen besseren Hauteffekt bei hochfrequenten Strömen (Abbildung 2). Darüber hinaus benötigt diese hochlötbare Beschichtung weniger Blei und trägt zur Verringerung der Umweltbelastung bei.


Lötmaske verhindert den Fluss von Lötpaste. Die Abdeckung der gesamten Leiterplattenoberfläche mit Lötmaskenmaterial führt jedoch zu großen Schwankungen der elektromagnetischen Energie im Mikrostreifendesign aufgrund von Dickenunsicherheit und unbekannten Isoliereigenschaften. Lötdammer wird im Allgemeinen als Lötmaske verwendet. das elektromagnetische Feld. In diesem Fall übernehmen wir den Übergang zwischen Microstrip und Coax. Bei einem Koaxialkabel sind die Masseebenen in einem Ring verwoben und gleichmäßig voneinander entfernt. Im Mikrostreifen liegt die Grundebene unterhalb der aktiven Linie. Dies führt zu bestimmten Kanteneffekten, die bei der Konstruktion verstanden, vorhergesagt und berücksichtigt werden müssen. Natürlich führt diese Missübereinstimmung auch zu Rücklaufverlusten, die reduziert werden müssen, um Rauschen und Signalstörungen zu vermeiden.5.Elektromagnetische Kompatibilität Design Elektromagnetische Kompatibilität bezieht sich auf die Fähigkeit elektronischer Geräte, harmonisch und effektiv in verschiedenen elektromagnetischen Umgebungen zu arbeiten. Der Zweck des elektromagnetischen Kompatibilitätsdesigns besteht darin, elektronische Geräte zu ermöglichen, verschiedene externe Störungen zu unterdrücken, so dass elektronische Geräte normalerweise in einer bestimmten elektromagnetischen Umgebung arbeiten können und gleichzeitig die elektromagnetischen Störungen elektronischer Geräte selbst auf andere elektronische Geräte reduzieren können.


Wählen Sie eine angemessene Drahtbreite Da die Impulsstörungen, die durch den transienten Strom auf den gedruckten Drähten erzeugt werden, hauptsächlich durch die induktiven Komponenten der gedruckten Drähte verursacht werden, 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. Taktspuren, Signalleitungen von Reihenfahrern oder Busfahrern tragen oft große transiente Ströme und Spuren sollten so kurz wie möglich gehalten werden. Für diskrete Komponentenschaltungen, wenn die Breite des gedruckten Drahtes etwa 1.5mm ist, kann es die Anforderungen vollständig erfüllen; Bei integrierten Schaltungen kann die Breite des Leiters zwischen 0,2 und 1,0 mm gewählt werden.


Nehmen Sie die richtige VerdrahtungsstrategieDie Verwendung der gleichen Verdrahtung kann die Drahtinduktivität verringern, aber die gegenseitige Induktivität und die verteilte Kapazität zwischen den Drähten erhöhen sich. Wenn das Layout es zulässt, verwenden Sie die gitterförmige Netzverdrahtungsstruktur. Die spezifische Methode besteht darin, horizontal auf einer Seite der Leiterplatte und vertikal auf der anderen Seite zu routen. Die Querlöcher sind durch metallisierte Löcher verbunden.


Um das Übersprechen zwischen den Leitern der Leiterplatte zu unterdrücken, sollte die lange und gleiche Verdrahtung so weit wie möglich vermieden werden, wenn die Verdrahtung entworfen wird, und der Abstand zwischen den Leitungen sollte so weit wie möglich gehalten werden, und die Signalleitung, die Masseleitung und die Stromleitung sollten sich nicht so weit wie möglich kreuzen. Das Setzen einer geerdeten Spur zwischen einigen Signalleitungen, die sehr empfindlich auf Störungen reagieren, kann Übersprechen effektiv unterdrücken.


Um elektromagnetische Strahlung zu vermeiden, die entsteht, wenn Hochfrequenzsignale die gedruckten Drähte passieren, sollten bei der Verdrahtung der Leiterplatte auch die folgenden Punkte beachtet werden:(1) Minimieren Sie die Unterbrechung der gedruckten Leiter, zum Beispiel sollte die Breite der Leiter nicht abrupt geändert werden, die Ecken der Leiter sollten größer als 90 Grad sein, und ringförmiges Routing ist verboten. (2) Die Leitung des Taktsignals ist anfällig für elektromagnetische Strahlungsstörungen. Die Verkabelung sollte in der Nähe der Erdungsschleife und der Treiber sollte in der Nähe des Steckers sein. (3) Der Busfahrer sollte in der Nähe des Busses sein, den er fahren möchte. Für die Leitungen, die die Leiterplatte verlassen, sollte sich der Treiber direkt neben dem Stecker befinden. (4) Die Verdrahtung des Datenbusses sollte einen Signalerdungskabel zwischen allen zwei Signaldrähten sandwichen. Die Erdrückführung befindet sich direkt neben den unwichtigen Adressleitungen, da diese oft hochfrequente Ströme tragen. (5) Beim Anordnen von Logikschaltungen mit hoher Geschwindigkeit, mittlerer Geschwindigkeit und niedriger Geschwindigkeit auf der Leiterplatte.


Unterdrückung von ReflexionsstörungenUm die Reflexionsstörungen zu unterdrücken, die am Ende der gedruckten Leitung auftreten, außer bei besonderen Bedürfnissen, sollte die Länge der gedruckten Leitung so weit wie möglich verkürzt und langsame Schaltungen verwendet werden. Bei Bedarf kann ein Klemmenabgleich hinzugefügt werden, d.h. ein passender Widerstand mit demselben Widerstandswert wird am Ende der Übertragungsleitung zur Masse und zum Stromversorgungsende hinzugefügt. Erfahrungsgemäß sollten für die im Allgemeinen schnellere TTL-Schaltung die Klemmenabgleichsmaßnahmen angenommen werden, wenn die gedruckten Leitungen länger als 10cm sind. Der Widerstandswert des passenden Widerstands sollte entsprechend dem Ausgangsantriebsstrom und dem Sinkstromwert der integrierten Schaltung bestimmt werden.6.Verwenden Sie die Differentialsignalleitungsstrategie im Leiterplattendesignprozess Differentielle Signalpaare, die sehr nah aneinander geroutet werden, sind auch eng miteinander gekoppelt. Diese gegenseitige Kopplung reduziert die EMI-Emissionen. Normalerweise (mit einigen Ausnahmen) sind Differentialsignale auch Hochgeschwindigkeitssignale, daher gelten in der Regel High-Speed-Designregeln. Dies gilt insbesondere für die Verdrahtung von Differenzsignalen, insbesondere bei der Auslegung von Signalleitungen für Übertragungsleitungen. Das bedeutet, dass wir die Leitung der Signalleitungen sehr sorgfältig gestalten müssen, um sicherzustellen, dass die charakteristische Impedanz der Signalleitung kontinuierlich und konstant über die gesamte Signalleitung ist.


Während des Layouts und Routing-Prozesses des Differenzialpaares hoffen wir, dass die beiden Leiterplattenlinien im Differenzialpaar genau gleich sind. Das bedeutet, dass in der Praxis alle Anstrengungen unternommen werden sollten, um sicherzustellen, dass die Leiterplatten-Leiterbahnen im Differentialpaar exakt die gleiche Impedanz haben und die Leiterbahnen gleich lang sind. Differentielle Leiterplatten-Leiterplatten werden normalerweise immer paarweise geführt, und der Abstand zwischen ihnen bleibt überall entlang der Richtung des Paars konstant.