Progettazione PCB - Alcuni standard di progettazione della scheda PCB RF

1) La progettazione PCB RF a bassa potenza adotta principalmente il materiale standard FR4 (buona prestazione di isolamento, materiale uniforme, costante dielettrica ε = 4,10%). Pricipalmente usi 4-layer a 6-layer board. Nel caso di casi molto sensibili ai costi, una tavola a doppio strato con uno spessore di 1mm può essere utilizzata per garantire che il lato opposto sia completamente formato. E poiché lo spessore della scheda bifacciale è superiore a 1mm, rende il mezzo FR4. Lo strato di formazione e segnale è più spesso. Per far sì che l'impedenza della linea del segnale RF raggiunga 50 ohm, la larghezza della linea del segnale è solitamente di circa 2 mm, il che rende difficile controllare la distribuzione spaziale della scheda. Per una scheda a quattro strati, in generale, lo strato superiore esegue solo la linea del segnale RF, il secondo strato è completo, il terzo strato è l'alimentazione elettrica, e il fondo è generalmente usato per controllare lo stato della linea del segnale digitale del dispositivo RF (come l'impostazione della serie ADF4360 PLL CLK, dati, le linea del segnale. Il terzo strato di potenza è meglio non essere un piano continuo, ma per rendere le linee di alimentazione di ogni dispositivo RF distribuite in una forma di stella, e infine il punto successivo.

La linea di alimentazione del dispositivo RF terzo strato non interseca la linea digitale sottostante.

2) La parte RFPCB e la parte analogica del segnale misto dovrebbero essere lontane dalla parte digitale digitale (questa distanza è solitamente superiore a 2 cm, almeno 1 cm), e il terreno della parte digitale dovrebbe essere separato dalla parte RF. È severamente vietato utilizzare un alimentatore di commutazione per alimentare direttamente la parte di radiofrequenza. Il problema principale è che l'ondulazione dell'alimentazione elettrica di commutazione modula il segnale nella parte RF. Questa modulazione di solito danneggia gravemente il segnale RF, portando a risultati fatali. In generale, per l'uscita dell'alimentazione di commutazione, può passare attraverso un grande choke, e un filtro Pi, e poi attraverso un regolatore lineare Ldo a basso rumore (Micrel MIC5207, serie MIC5265, utilizzato in circuiti RF ad alta tensione, ad alta potenza, si può considerare Utilizzare LM1085, LM1083, ecc.)

Ottenere energia per il circuito RF.

3) PCB RF, ogni componente dovrebbe essere organizzato strettamente per garantire la connessione più breve tra ogni componente. Per il circuito adf4360-7, la distanza tra l'induttore VCO e il chip ADF4360 sui pin 9 e 10 dovrebbe essere il più breve possibile per garantire che l'induttanza di serie distribuita causata dalla connessione tra l'induttore e il chip sia minima.

Per i perni di terra (GND) di ogni dispositivo RF sul circuito stampato, compresi resistenze, condensatori, induttanze e perni collegati al suolo (GND), i fori devono essere perforati il più vicino possibile al terreno (secondo strato).

4) Quando si sceglie di utilizzare componenti in un ambiente ad alta frequenza, utilizzare adesivi desktop il più possibile. Questo perché le dimensioni del componente adesivo da scrivania sono solitamente piccole e i perni del componente sono corti. Ciò riduce al minimo l'influenza di parametri aggiuntivi relativi ai pin dei componenti e ai cavi interni dei componenti.

Resistenze particolarmente discrete, condensatori, componenti di induttanza, utilizzando pacchetti più piccoli

5) Quando i dispositivi attivi funzionano in un ambiente ad alta frequenza, ci sono spesso più pin di alimentazione. In questo momento, è necessario prestare attenzione ad ogni pin (circa 1mm) vicino all'alimentazione elettrica per impostare un condensatore fittizio separato con un valore di tolleranza di circa 100nF. Quando lo spazio della scheda lo consente, si consiglia di utilizzare due condensatori di disaccoppiamento per ogni pin, con capacità rispettivamente di 1nF e 100nF. Condensatori ceramici con materiali x5r o x7r sono solitamente utilizzati. Per lo stesso dispositivo attivo RF, diversi pin di alimentazione possono fornire energia a diverse parti funzionali del dispositivo (chip) e le parti funzionali del chip possono funzionare a frequenze diverse. Ad esempio, l'ADF4360 ha tre pin di alimentazione, che forniscono alimentazione al VCO, PFD e parti digitali del chip. Queste tre parti implementano funzioni completamente diverse e hanno frequenze operative diverse. Una volta che la parte digitale del rumore a bassa frequenza raggiunge la parte VCO attraverso la linea di alimentazione, la frequenza di uscita VCO può essere modulata da questo rumore, con conseguente dispersione che è difficile da eliminare. Per evitare che ciò accada, oltre all'utilizzo di condensatori di accoppiamento separati, i perni di alimentazione in ogni parte funzionale del dispositivo RF attivo devono essere nuovamente collegati tramite perle di saldatura a induzione (circa 10uH).

6) Per il segnale RF sull'alimentazione PCB, assicurarsi di utilizzare uno speciale connettore coassiale RF durante l'alimentazione. Il più comunemente usato è il connettore tipo SMA. Per il connettore SMA, è diviso in tipo in linea e microstrip. Per i segnali con una frequenza inferiore a 3GHz, la potenza del segnale è molto piccola e non contiamo inserzioni più deboli. Il connettore SMA in linea è completamente utilizzabile. Se la frequenza del segnale è ulteriormente aumentata, dobbiamo selezionare attentamente il cavo RF e il connettore RF. In questo momento, il connettore SMA in linea può causare un inserimento di segnale relativamente grande a causa della sua struttura (principalmente angoli).

7) Quando si progetta il PCB RF, ci sono regole rigorose sulla larghezza di cablaggio PCB del segnale RF. La progettazione dovrebbe essere rigorosamente calcolata in base allo spessore e alla costante dielettrica del PCB e la linea di impedenza al punto di frequenza corrispondente dovrebbe essere simulata per garantire che sia di 50 euro (la norma CATV è di 75 euro). Tuttavia, non sempre abbiamo bisogno di una stretta corrispondenza di impedenza. In alcuni casi, un minore disallineamento di impedenza può essere irrilevante (ad esempio, da 40 a 60 euro), anche se la simulazione del circuito è basata su condizioni ideali. Quando viene effettivamente consegnato alla fabbrica PCB per la produzione, il processo utilizzato dal produttore causerà che l'impedenza effettiva del circuito stampato differisca dal risultato della simulazione di migliaia di miglia.

8) circuiti microstrip RF utilizzati per l'implementazione su PCB, questi circuiti sono simulati in pubblicità, HFSS e altri strumenti di simulazione, in particolare quelli con accoppiatori direzionali, filtri (filtri PA a banda stretta), Se si sta progettando un VCO, una rete di corrispondenza dell'impedenza, ecc., è necessario comunicare bene con la fabbrica PCB e utilizzare lo spessore, la costante dielettrica e altri indicatori per essere rigorosi e gli indicatori utilizzati nella simulazione per essere coerenti con la scheda.