PCB-Technologie - Zusammenfassung der HF-Hochfrequenz-Leiterplattenlayout und Routing-Erfahrung des Mobiltelefons

Radio frequency (RF) circuit board Design wird oft als eine Art "schwarze Kunst" bezeichnet, weil es noch viele dieoretische Unsicherheiten gibt, aber diese Ansicht ist nur teilweise korrekt. HF-LeiterplattenDesign hat auch viele Richtlinien, die befolgt werden können und sollten nicht ignoriert werden Gesetz.

Im eigentlichen Design besteht jedoch die wirklich praktische Fähigkeit darin, diese Richtlinien und Regeln zu kompromittieren, wenn sie aufgrund verschiedener Designbeschränkungen nicht korrekt umgesetzt werden können. Natürlich gibt es viele wichtige HF-Designdiemen, die diskutiert werden sollten, darunter Impedanz- und Impedanzanpassung, Isolierschichtmaterialien und Laminate, Wellenlängen- und Stehwellen, so dass diese einen großen Einfluss auf die EMV und EMI von Mobiltelefonen haben. Die Bedingungen, die beim Entwurf des HF-Layouts erfüllt werden müssen, sind zusammengefasst:

1.1 Trennen Sie den Hochleistungs-HF-Verstärker (HPA) und den rauscharmen Verstärker (LNA) so weit wie möglich. Einfach ausgedrückt, halten Sie die Hochleistungs-HF-Senderschaltung von der Low-Power-HF-Empfängerschaltung fern. Das Mobiltelefon hat viele Funktionen und viele Komponenten, aber der PCB-Raum ist klein. Gleichzeitig, da der Verdrahtungsentwurfsprozess die höchste Grenze hat, haben alle diese relativ hohe Anforderungen an Design-Fähigkeiten. Zu diesem Zeitpunkt kann es notwendig sein, eine vier- bis sechsschichtige Leiterplatte zu entwerfen und sie abwechselnd arbeiten zu lassen, anstatt gleichzeitig zu arbeiten. Hochleistungsschaltungen umfassen manchmal HF-Puffer und spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCO). Stellen Sie sicher, dass sich mindestens ein ganzes Stück Erde im Hochleistungsbereich der Leiterplatte befindet, vorzugsweise ohne Durchkontaktierungen. Je mehr Kupfer, desto besser. Empfindliche analoge Signale sollten so weit wie möglich von digitalen Hochgeschwindigkeitssignalen und HF-Signalen entfernt sein.

1.2 Das Entwurfspartial kann in physisches Fach und elektrisches Fach zerlegt werden. 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.

1.2.1 Wir diskutieren das Problem der physischen Partitionierung. Das Bauteillayout ist der Schlüssel zu einem guten HF-Design. Die effektivste 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 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. Im physikalischen Raum reichen lineare Schaltungen wie mehrstufige Verstärker normalerweise aus, um mehrere HF-Zonen voneinander zu isolieren, aber Duplexer, Mischer und Zwischenfrequenzverstärker/Mischer haben immer mehrere HF/WENNs. Die Signale stören sich gegenseitig, daher muss darauf geachtet werden, diesen Effekt zu minimieren.

1.2.2 Die RF and IF traces should be crossed as much as possible, und ein Boden sollte so weit wie möglich dazwischen gelegt werden. Der richtige HF-Pfad ist sehr wichtig für die Leistung der gesamten Leiterplatte, Deshalb macht das Bauteillayout im Mobiltelefon meist die meiste Zeit aus Leiterplatte Design. Im Handy Leiterplatte Design, In der Regel kann die rauscharme Verstärkerschaltung auf einer Seite des Leiterplatte, und der Hochleistungsverstärker ist auf der anderen Seite platziert, und schließlich werden sie mit der HF-End- und Basisband-Verarbeitung 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 nicht 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 geraden Durchgangslöcher können minimiert werden, indem die geraden Durchgangslöcher auf beiden Seiten der Leiterplatte. Manchmal ist es unmöglich, eine ausreichende Isolation zwischen mehreren Schaltungsblöcken zu gewährleisten. In diesem Fall, Es ist 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 muss es wertvoll aufnehmen Leiterplatte Raum. Es ist sehr wichtig, die Integrität der Schirmabdeckung so weit wie möglich zu gewährleisten. Die digitalen Signalleitungen, die in die metallische Abschirmabdeckung eintreten, sollten so weit wie möglich in die innere Schicht gehen, und es ist am besten, dass die PCB Schicht unterhalb der Verkabelung Schicht ist die Bodenschicht. HF-Signalleitungen können aus dem kleinen Spalt an der Unterseite des Metallschildes und der Verkabelung Schicht am Bodenspalt, aber so viel Boden wie möglich um die Lücke, Die Masse auf verschiedenen Schichten kann durch mehrere Durchkontaktierungen miteinander verbunden werden .

1.2.3 Die richtige und effektive Entkopplung der Chipleistung ist auch sehr wichtig. 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.

1.2.4 Das Prinzip der elektrischen Zoneneinteilung ist im Allgemeinen dasselbe wie das der physikalischen Zoneneinteilung, 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 Querstörungen reduzieren, wenn sie richtig geroutet werden, aber ihre Impedanz ist normalerweise hoch, und eine angemessene Leitungsbreite muss beibehalten werden, um eine passende Signalquelle, Leitung 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.

1.2.5 Um sicherzustellen, dass das Rauschen nicht erhöht wird, müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden: Erstens kann die erwartete Bandbreite der Steuerleitung von DC bis 2MHz reichen, und es ist fast unmöglich, dieses Breitbandrauschen durch Filtern zu entfernen; Zweitens VCO Die Steuerleitung ist normalerweise Teil einer Rückkopplungsschleife, die die Frequenz steuert. Es kann an vielen Stellen Rauschen verursachen, daher 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. Signale sind in der Regel auf 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 an einer Steuerschleife angeschlossen werden, die empfindlich auf Rauschen ist. Das ist nicht einfach.

Automatische Verstärkungsregelung (AGC) Verstärker ist auch ein problemanfälliger Ort, egal ob es sich um eine Sende- oder Empfangsschaltung handelt, die einen AGC-Verstärker hat. 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 Noise 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. Bei allen LeiterplattenDesigns ist es ein allgemeines Prinzip, digitale Schaltungen so weit wie möglich von analogen Schaltungen fernzuhalten, und es gilt auch für RFPCB-Design. Gemeinsame analoge Masse und Masse zur Abschirmung und Trennung von Signalleitungen sind in der Regel ebenso wichtig. Daher sind in den frühen Stadien der Konstruktion eine sorgfältige Planung, ein durchdachtes Bauteillayout und eine gründliche Layoutbewertung sehr wichtig. Das gleiche sollte für HF verwendet werden Halten Sie die Leitung weg von analogen Leitungen und einigen sehr kritischen digitalen Signalen. Alle HF-Leiterbahnen, Pads und Komponenten sollten so weit 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 mit der Haupterde verbundene Erdungsschicht entlang der HF-Spur zwischen ihnen zu leiten. Wenn dies nicht möglich ist, stellen Sie sicher, dass sie gekreuzt werden. Dadurch wird die kapazitive Kopplung minimiert. Platzieren Sie gleichzeitig 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 Masse sollte 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.

1.3 Wenn Design der Handy-Leiterplatte, Folgende Aspekte sollten beachtet werden:

1.3.1 Behandlung der Stromversorgung und des Erdungskabels

Auch wenn die Verkabelung im gesamten Leiterplatte ist sehr gut abgeschlossen, Die Störung, die durch die unsachgemäße Berücksichtigung der Stromversorgung und des Erdungskabels verursacht wird, verringert die Leistung des Produkts, und manchmal sogar die Erfolgsrate des Produkts beeinflussen. Daher, the Verkabelung Die elektrischen und Erdungskabel müssen ernst genommen werden, und die Geräuschstörungen, die durch die elektrischen und Erdungskabel erzeugt werden, sollten minimiert werden, um die Qualität des Produkts sicherzustellen. Jeder Ingenieur, der in der Design von elektronischen Produkten versteht die Ursache des Rauschens zwischen dem Erdungskabel und dem Stromkabel, und nun wird nur noch die reduzierte Rauschunterdrückung 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, am meisten Die dünne Breite kann 0.05～0.07mm erreichen, und das Netzkabel ist 1.2～2.5mm. Für die Leiterplatte der digitalen Schaltung kann ein breiter Massedraht 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 große Fläche der Kupferschicht als Massedraht und schließen Sie die ungenutzten Stellen auf der Leiterplatte als Massedraht an. Oder es kann zu einer mehrschichtigen Platine gemacht werden, und die Stromversorgung und Erdungskabel belegen jeweils eine Schicht.

1.3.2 Gemeinsame Masseverarbeitung der digitalen Schaltung und der analogen Schaltung

Viele PCB are no longer single-function circuits (digital or analog circuits), aber bestehen aus einer Mischung aus digitalen und analogen Schaltungen. Daher, Es ist notwendig, die gegenseitige Einmischung zwischen ihnen zu berücksichtigen, wenn Verkabelung, insbesondere die Störgeräusche auf dem Erdungskabel. Die Frequenz der digitalen Schaltung ist hoch, und die Empfindlichkeit der analogen Schaltung ist stark. Für die Signalleitung, Die Hochfrequenz-Signalleitung sollte so weit wie möglich von der empfindlichen analogen Schaltungseinrichtung entfernt sein. Für die Bodenlinie, das ganze PCB hat nur einen Knoten zur Außenwelt, Das Problem der digitalen und analogen Gemeinsamkeit muss daher innerhalb der PCB, und die digitale Masse und die analoge Masse innerhalb der Platine sind tatsächlich getrennt und sie sind nicht miteinander verbunden, but at the interface (such as plugs, etc.) connectder PCB zur Außenwelt. 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 nicht gemeinsame Gründe für die PCB, die vom System bestimmt wird Design.

1.3.3 Die Signalleitung wird auf der elektrischen (Erd-)Schicht verlegt

In der Mehrschichtige Leiterplatten Verkabelung, weil es nicht viele Drähte in der Signalleitungsschicht gibt, die nicht verlegt wurden, Das Hinzufügen von mehr Schichten verursacht Abfall und erhöht einen gewissen Arbeitsaufwand in der Produktion, und die Kosten werden entsprechend steigen. Um diesen Widerspruch zu lösen, Sie können in Betracht ziehen Verkabelung on the electrical (ground) layer. Die Leistungsschicht sollte zuerst berücksichtigt werden, und die Bodenschicht zweite. Weil es am besten ist, die Integrität der Formation zu bewahren.

1.3.4 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 die Möglichkeit virtueller Lötstellen aufgrund übermäßiger Querschnittswärme während des Lötens stark reduziert werden kann. Die Verarbeitung des Power (Ground) Beins der Multilayer Platine ist die gleiche.

1.3.5 Die Rolle des Netzwerksystems bei der Verkabelung

In vielen CAD-Systemen wird die Verdrahtung anhand des Netzwerksystems 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 ist 0.1 Zoll (2.54mm), so dass die Basis des Rastersystems im Allgemeinen auf 0.1 Zoll (2.54mm) oder weniger als ein integrales Vielfaches von 0.1 Zoll eingestellt ist, wie: 0.05 Zoll, 0.025 Zoll, 0.02 Zoll usw.

1.(4) Die Fertigkeiten and methods for high-frequency PCB-Design sind wie folgt:

1.4.1 Die Ecken der Übertragungsleitung sollten 45° sein, um den Rücklaufverlust zu reduzieren

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

1.4.3 Um die PCB-Designspezifikationen im Zusammenhang mit Hochpräzisionsätzen 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.

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

1.4.5 Bei Signaldurchgängen vermeiden Sie die Verwendung eines Durchverarbeitungsprozesses (pth) auf empfindlichen Leiterplatten, da dieser Prozess die Bleiinduktivität an den Durchgängen verursacht.

1.4.6 Um eine reiche Bodenebene zur Verfügung zu stellen. Verwenden Sie geformte Löcher, um diese Masseebenen zu verbinden, um zu verhindern, dass das elektromagnetische 3D-Feld die Leiterplatte beeinflusst.

1.4.7 Um elektroloses Vernickeln oder Eintauchvergolden zu wählen, verwenden Sie keine HASL-Methode für die Galvanik. Diese Art der galvanisierten Oberfläche kann einen besseren Hauteffekt für Hochfrequenzstrom zur Verfügung stellen (Abbildung 2). Darüber hinaus benötigt diese hochlötbare Beschichtung weniger Blei, was zur Verringerung der Umweltbelastung beiträgt.

1.4.8 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 Lötmaske verwendet. Das elektromagnetische Feld. 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.

1.5 Elektromagnetische Verträglichkeit Design

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.

1.5.1 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 beträgt die gedruckte Drahtbreite etwa 1.5mm, die die Anforderungen vollständig erfüllen kann; Bei integrierten Schaltungen kann die Leiterbreite zwischen 0.2mm und 1.0mm gewählt werden.

1.5.2 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.

1.5.3 Um das Übersprechen zwischen den Leitern der Leiterplatte zu unterdrücken, versuchen Sie beim Entwerfen der Verkabelung, gleiche Weiterleitung über lange Distanz zu vermeiden und den Abstand zwischen den Leitungen so weit wie möglich zu verlängern, und die Signalleitung und die Erdungsleitung und die Stromleitung sollten so weit wie möglich sein. Nicht überqueren. Das Setzen einer geerdeten gedruckten Leitung zwischen einigen Signalleitungen, die sehr empfindlich auf Störungen reagieren, kann Übersprechen effektiv unterdrücken.

1.5.4 Um elektromagnetische Strahlung zu vermeiden, die entsteht, wenn Hochfrequenzsignale durch gedruckte Drähte gehen, sollten bei der Verdrahtung der Leiterplatte auch die folgenden 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) Beim Anordnen von Logikschaltungen mit hoher Geschwindigkeit, mittlerer Geschwindigkeit und niedriger Geschwindigkeit auf der Leiterplatte sollten die Geräte in der in Abbildung 1 dargestellten Weise angeordnet sein.

1.5.5 Unterdrückung von Reflexionsstörungen

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.

1.5.6 Adopt differential signal line routing strategy in the LeiterplattenDesign process

Differenzial signal pairs with very close Verkabelung werden auch eng miteinander verbunden sein. Diese gegenseitige Kopplung wird die EMI-Emissionen verringern. Normalerweise (of course there are some exceptions) differential signals are also schnell signals, so high-speed Design Regeln gelten in der Regel. Dies gilt insbesondere für das Routing von Differentialsignalen, especially wenn DesignSignalleitungen für Übertragungsleitungen. Dies bedeutet, dass wir sorgfältig Design the Verkabelung der Signalleitung, um sicherzustellen, dass die charakteristische Impedanz der Signalleitung entlang der Signalleitung kontinuierlich und konstant ist. Im Layout- und Routingprozess des Differenzialpaares, wir hoffen, dass die beiden PCB Linien im Differentialpaar sind genau gleich. Dies bedeutet, dass in der Praxis, die größten Anstrengungen unternommen werden, um sicherzustellen, dass PCB Linien im Differentialpaar haben genau die gleiche Impedanz und die Länge der Verkabelung ist genau das gleiche. Differential PCB Linien werden in der Regel paarweise geroutet, und der Abstand zwischen ihnen wird an jeder Position entlang der Linienpaarrichtung konstant gehalten. Unter normalen Umständen, Platzierung und Routing von Differentialpaaren ist immer so nah wie möglich.