Diseño electrónico - Concepto de diseño y principios de diseño de PCB de nivel de microondas

Este artículo se centra en el concepto de diseño y el principio de diseño de una clase de productos de comunicación de vanguardia, circuitos de alta frecuencia de nivel microondas y sus placas de circuito pcb. La razón por la que se eligió el principio de diseño de PCB de los circuitos de alta frecuencia de microondas es que este principio tiene una amplia importancia orientadora y pertenece a la tecnología de aplicación popular actual de alta tecnología. La transformación del concepto de diseño de PCB de circuitos de microondas a proyectos de redes inalámbricas de alta velocidad (incluidas diversas redes de acceso) también está en la misma línea, ya que se basan en el mismo principio básico: la teoría de las líneas de doble transmisión.

Los experimentados ingenieros de radiofrecuencia diseñan circuitos digitales o PCB de circuitos relativamente bajos, con una tasa de éxito muy alta por primera vez, ya que su filosofía de diseño se basa en parámetros "distribuidos", mientras que el concepto de parámetros distribuidos en circuitos de baja frecuencia (incluidos los efectos destructivos en circuitos digitales) a menudo se pasa por alto.

Durante mucho tiempo, el diseño de muchos productos electrónicos completados por pares (principalmente para productos de comunicación) ha sido a menudo problemático. Por un lado, esto está, por supuesto, relacionado con la falta de enlaces necesarios en el diseño eléctrico (incluyendo diseño redundante, diseño de fiabilidad, etc.), pero lo que es más importante, cuando la gente piensa que todos los enlaces necesarios están considerados, surgen muchos de estos problemas. Para hacer frente a estos problemas, a menudo se centran en la verificación de programas, principios eléctricos, parámetros redundantes, etc., pero rara vez se centran en la revisión del diseño de pcb, y a menudo es precisamente debido a los defectos de diseño de PCB que causan muchos problemas de rendimiento del producto.

Los principios de diseño de los PCB abarcan múltiples aspectos, entre ellos los principios básicos, la antiinterferencia, la compatibilidad electromagnética, la protección de la seguridad, etc. para estos aspectos, especialmente en los circuitos de alta frecuencia (especialmente los circuitos de alta frecuencia de nivel microondas), la falta de conceptos relevantes a menudo conduce al fracaso de todo el proyecto de I + D. Muchos permanecen sobre la base de "conectar principios eléctricos con conductores para desempeñar un papel predeterminado" e incluso creen que "el diseño de PCB es una consideración estructural, de proceso y de mejora de la eficiencia de la producción". muchos ingenieros profesionales de radiofrecuencia aún no son completamente conscientes de que en el diseño de radiofrecuencia este enlace debería ser un foco especial de todo el trabajo de diseño. Y gastar erróneamente su energía en la selección de componentes de alto rendimiento. Por lo tanto, los costos han aumentado drásticamente, pero la mejora del Rendimiento es mínima.

Cabe señalar en particular que los circuitos digitales se basan en su potente capacidad de anti - interferencia, detección y corrección de errores, así como en la capacidad de construir arbitrariamente varios enlaces inteligentes para garantizar el funcionamiento normal de los circuitos. Un circuito de aplicación digital ordinario, junto con una configuración adicional alta de varios enlaces "normales", es obviamente un movimiento sin concepto de producto. Pero a menudo en los enlaces considerados "indignos", se producen problemas con la gama de productos. La razón es que este enlace funcional, que no vale la pena garantizar la fiabilidad desde el punto de vista de la ingeniería de productos, debe basarse en el mecanismo de trabajo del propio circuito digital. Solo la estructura incorrecta en el diseño del circuito (incluido el diseño de pcb) hace que el circuito esté en un Estado de falla. Estado estable. La razón de este estado inestable es la aplicación básica del mismo concepto que problemas similares en circuitos de alta frecuencia.

En los circuitos digitales, hay tres aspectos que merecen atención seria:

(1) la señal digital en sí es una señal de amplio espectro. Según los resultados de la función de fft, la composición de alta frecuencia que contiene es muy rica, por lo que la composición de alta frecuencia de la señal digital se tiene plenamente en cuenta en el diseño del IC digital. Sin embargo, además del IC digital, las áreas de conversión de señales dentro y entre cada enlace funcional, si se realizan arbitrariamente, provocarán una serie de problemas. Especialmente en circuitos que mezclan circuitos digitales, analógicos y de alta frecuencia.

(2) varios diseños de fiabilidad en aplicaciones de circuitos digitales están relacionados con los requisitos de fiabilidad de los circuitos en aplicaciones prácticas y los requisitos de ingeniería de productos de pcb. Con diseños tradicionales, es imposible añadir todo tipo de "garantías" de alto costo a los circuitos que cumplan plenamente los requisitos. "Parte.

(3) la velocidad de funcionamiento de los circuitos digitales se está moviendo hacia la alta frecuencia con una evolución sin precedentes (por ejemplo, la CPU actual, cuya frecuencia principal ha alcanzado más de 2 ghz, superando con creces el límite inferior de la banda de microondas). Aunque las funciones de garantía de fiabilidad de los equipos relacionados también coinciden al mismo tiempo, se basa en las características de señal interna y externa típicas del equipo.