Tecnología de PCB - Principio de diseño de la placa de circuito de radiofrecuencia

Principio de diseño de la placa de circuito de radiofrecuencia

Al diseñar el diseño de radiofrecuencia, primero se deben cumplir los siguientes principios generales:

1. la salida de radiofrecuencia generalmente necesita mantenerse alejada de la entrada de radiofrecuencia.

2. las señales analógicas sensibles deben mantenerse lo más alejadas posible de las señales digitales de alta velocidad y las señales de radiofrecuencia.

3. separe el amplificador de radiofrecuencia de alta potencia HPA del amplificador de bajo ruido LNA en la medida de lo posible. En pocas palabras, mantenga el circuito emisor de radiofrecuencia de alta potencia alejado del circuito receptor de radiofrecuencia de baja potencia.

4. asegúrese de que el área de alta potencia en el PCB tenga al menos una pieza entera de tierra, preferiblemente sin agujeros. Por supuesto, cuanto mayor sea el área de la lámina de cobre, mejor.

5. la desvinculación de circuitos y fuentes de alimentación también es muy importante.

6. las zonas de diseño se pueden dividir en zonas físicas y zonas eléctricas. La zonificación física implica principalmente el diseño, la dirección y el blindaje de los componentes. Las zonas eléctricas pueden seguir descomponiéndose en zonas para distribución, cableado de radiofrecuencia, circuitos y señales sensibles y puesta a tierra.

Principio de zonificación física

1. principios de diseño de ubicación de los componentes. El diseño de los componentes es la clave para lograr un buen diseño de radiofrecuencia. La técnica más eficaz es fijar primero el componente a la ruta de radiofrecuencia y ajustar su dirección para minimizar la longitud de la ruta de radiofrecuencia, mantener la entrada alejada de la salida y, en la medida de lo posible, separar el circuito de alta potencia del Circuito de baja potencia.

2. principios de diseño de apilamiento de pcb. El método más eficaz de apilamiento de placas de circuito es colocar el plano principal de tierra en la segunda capa debajo de la capa superficial y colocar la línea RF en la superficie tanto como sea posible. Minimizar el tamaño del agujero en la ruta de radiofrecuencia no solo puede reducir la inducción de la ruta, sino también reducir los puntos de soldadura virtuales en el suelo principal y reducir las posibilidades de fuga de energía de radiofrecuencia a otras áreas del laminado.

3. el principio del equipo de radiofrecuencia y su diseño de cableado de radiofrecuencia. En el espacio físico, un circuito lineal como un amplificador multinivel suele ser suficiente para aislar varias áreas de radiofrecuencia entre sí, pero los duplexores, mezcladores y amplificadores / mezcladores de frecuencia intermedia siempre tienen múltiples radiofrecuencias / if. Las señales interfieren entre sí, por lo que hay que tener cuidado de minimizar este impacto. Los rastros de radiofrecuencia e if deben cruzarse en la medida de lo posible y estar fundamentados entre ellos en la medida de lo posible. La ruta de radiofrecuencia correcta es muy importante para el rendimiento de todo el pcb, por lo que el diseño de componentes suele ocupar la mayor parte del tiempo en el diseño del PCB del teléfono móvil.

4. principios de diseño para reducir el acoplamiento de interferencia de dispositivos de alta / baja potencia. En el PCB del teléfono móvil, generalmente se puede colocar el circuito amplificador de bajo ruido en un lado del pcb, el amplificador de alta potencia en el otro lado y, finalmente, conectarse al extremo de radiofrecuencia y al procesador de Banda base del mismo lado a través de un duplexor. En la antena final. Se deben usar habilidades para asegurarse de que el agujero no transfiera energía de radiofrecuencia de un lado a otro de la placa de circuito. Una técnica común es el uso de agujeros ciegos en ambos lados. Al colocar los agujeros a través en áreas sin interferencia de radiofrecuencia a ambos lados del pcb, se pueden minimizar los efectos adversos de los agujeros a través.

Principio de zonificación eléctrica

1. principio de transmisión dinámica. La mayoría de los circuitos del teléfono tienen una corriente continua relativamente pequeña, por lo que el ancho del cableado generalmente no es un problema. Sin embargo, para la fuente de alimentación del amplificador de alta potencia, es necesario establecer líneas de corriente lo más anchas posible por separado para minimizar la caída de tensión de transmisión. Para evitar la pérdida excesiva de corriente, se necesitan varios agujeros para transmitir la corriente de una capa a otra.

2. desacoplamiento de la fuente de alimentación de los equipos de alta potencia. Si no se puede desacoplar completamente en el pin de alimentación del amplificador de alta potencia, el ruido de alta potencia irradiará toda la placa de circuito y causará varios problemas. La puesta a tierra de los amplificadores de alta potencia es muy crítica y generalmente es necesario diseñar un blindaje metálico para ellos.

3. principio de aislamiento de entrada / salida de radiofrecuencia. En la mayoría de los casos, también es fundamental garantizar que la salida de radiofrecuencia esté lejos de la entrada de radiofrecuencia. Esto también se aplica a amplificadores, amortiguadores y filtros. En el peor de los casos, pueden tener oscilaciones autoexcitadas si las salidas de los amplificadores y amortiguadores se retroalimentan a sus entradas en las fases y amplitudes adecuadas. En el mejor de los casos, podrán funcionar de manera estable en cualquier condición de temperatura y tensión. De hecho, pueden volverse inestables y agregar ruido y señales de intermodal a las señales de radiofrecuencia.

4. principio de aislamiento de entrada / salida del filtro. Si la línea de señal RF debe volver a la salida desde la entrada del filtro, esto puede dañar gravemente las características de paso de banda del filtro. Para aislar bien las entradas y salidas, primero se debe colocar el suelo alrededor del filtro, y luego se debe colocar el suelo en la zona inferior del filtro y conectarse al suelo principal alrededor del filtro. Esta es también una buena manera de mantener el cable de señal que necesita pasar por el filtro lo más alejado posible del pin del filtro. Además, la puesta a tierra en todas las posiciones de toda la placa debe ser muy cuidadosa, de lo contrario se pueden introducir canales de acoplamiento no deseados sin saberlo.

5. aislamiento de circuitos digitales y analógicos. En todos los diseños de pcb, mantener los circuitos digitales lo más alejados posible de los circuitos analógicos es un principio general, que también se aplica al diseño de rfpcb. La puesta a tierra simulada pública suele ser tan importante como la puesta a tierra utilizada para bloquear y separar las líneas de señal. Los cambios de diseño causados por negligencia pueden conducir a la anulación y reconstrucción de diseños inminentes. Los circuitos de radiofrecuencia también deben mantenerse alejados de los circuitos analógicos y algunas señales digitales muy críticas. Todos los rastros, almohadillas y componentes de radiofrecuencia deben llenarse de cobre de tierra en la medida de lo posible y conectarse a la tierra principal en la medida de lo posible. Si los rastros de radiofrecuencia deben pasar por los cables de señal, trate de organizar una capa de tierra conectada al suelo principal a lo largo de los rastros de radiofrecuencia entre ellos. Si no es posible, asegúrese de que están cruzados. Esto puede minimizar el acoplamiento capacitivo. Al mismo tiempo, coloque el mayor número posible de puntos de tierra alrededor de cada rastro de radiofrecuencia y conecte a la tierra principal. Además, minimizar la distancia entre los rastros paralelos de radiofrecuencia puede minimizar el acoplamiento inductor.