СВЧ технология - проектирование высокочастотной и высокой плотности PCB

The current devices are developing in the direction of high speed, низкое энергопотребление, small size and high anti-interference. проектирование PCB является важным этапом проектирования электронной продукции. It can realize the connection and function between electronic components, также является важной частью конструкции схемы питания. High-frequency circuits have higher integration and higher layout density, Поэтому очень важно как рациональнее разместить на высокоскоростной доске с высокой плотностью.

быстродействующая печатная плата layout design considerations

When designing electrical schematic diagrams, следует использовать многофункциональные модульные панели в соответствии с требованиями конструкции и функциональности, and the physical size and installation method of each functional board PCB should be determined. удобство отладки и обслуживания, shielding, Следует также учитывать характеристики теплоотвода и EMI.

при планировании компоновки необходимо определить схему компоновки, например, основные схемы, линии сигнализации, методику прокладки проводов, а также принципы проводки. проверка, анализ и модификация нескольких этапов процесса проектирования PCB. После завершения процесса компоновки проверка комплексных правил перед их дальнейшей разработкой не вызывает проблем.

About многослойный PCBlayout design:

High-frequency circuits are usually highly integrated and have a high-density wiring design. поэтому, использование многослойная плита is mainly a necessary and effective means to reduce interference. этап размещения PCB, it is necessary to reasonably plan the size and number of layers of the board, полностью использовать промежуточный слой при проектировании, which can not only perform grounding treatment, эффективное снижение паразитной индуктивности, shorten the signal transmission length, В то же время значительно снизились и другие факторы. перекрестные помехи и другие преимущества, the above methods are conducive to the reliability design of high-frequency circuits. Даже если использовать тот же лист, the noise of the four-layer board is 20dB lower than that of the double-sided board. However, Еще один вопрос, that is, Дополнительные PCB - слои, the more complex the manufacturing process, Чем выше себестоимость. This requires that in the PCB layout, Помимо выбора соответствующего количества слоев PCB, a reasonable component layout should also be carried out. планирование и использование соответствующих правил монтажа для завершения проектирования. The following eight points are elaborated around the design of multilayer PCB layout:

проектирование многослойной схемы PCB

1. The fewer cross-leads of pins between high-frequency circuitlayers, лучше.

Это означает, что чем меньше пропускных отверстий будет использовано при соединении, тем лучше. причина в том, что проходное отверстие может вырабатывать емкость распределения 0.5pf, уменьшение количества проходных отверстий может повысить скорость реагирования и уменьшить вероятность ошибок в данных.

2. Чем короче провода между выводами высокочастотных схем, тем лучше.

The radiation intensity of the signal is proportional to the wiring length of the signal line. длина линии высокочастотных сигналов, связь с устройством легче. Therefore, высокочастотная сигнальная линия, crystal oscillator, данные DDR, LVDS, USB, & HDMI, the shorter the wiring length, лучше, and if there is space, Надо упаковать.

3. в высокочастотном электронном оборудовании, чем меньше сгибается соединение между зажимами, тем лучше.

для высокочастотных проводов лучше использовать прямую. при необходимости изгиба можно использовать 45 - градусную проводку или дугообразную проводку. это требование применяется только для повышения прочности склейки медной фольги в низкочастотных схемах, а в высокочастотных схемах выполнение этого требования может уменьшить помехи от отражения и связи между высокочастотными сигналами.

4. следить за « последовательностью» введения параллельных линий электропередач и сигналов ближнего радиуса действия.

Что касается высокочастотной проводки, то следует обратить внимание на "последовательное возмущение", вводимое параллельными сигнальными линиями на близком расстоянии. последовательное возмущение - явление связи между линиями сигнала, не имеющими прямого соединения. Поскольку высокочастотные сигналы передаются электромагнитными волнами вдоль линии передачи, линия сигнала будет служить антенной, а энергия электромагнитного поля будет излучаться вокруг линии передачи. из - за электромагнитной связи между сигналами, не требующими шумовых сигналов, называется последовательное возмущение. Параметры слоя PCB, расстояние между сигнальными линиями, электрические характеристики передающих и приемных зажимов и способ соединения сигнальных линий оказывают определенное влияние на последовательное возмущение. Итак,

(1) If there is serious crosstalk between two wires, Если поле подключения разрешено, you can insert a ground wire or ground plane between the two wires, Он может играть роль изоляции и уменьшения помех.

(2) если пространство вокруг линии сигнала само по себе имеет переменное электромагнитное поле, то, если не удается избежать параллельного распределения, можно установить большую площадь "земли" на другой стороне параллельной линии сигнала, что значительно снижает помехи.

(3) On the premise of sufficient wiring space, the space between adjacent signal lines can be increased and the parallel length of signal lines can be reduced. часовой провод должен быть вертикальным по линии ключевого сигнала, а не параллельным.

(4) если параллельные линии в одном и том же слое почти неизбежны, то параллельные линии в соседнем слое должны быть перпендикулярными.

(5) в цифровых схемах обычный часовой сигнал является быстродействующим сигналом изменения края и очень большой внешний шум. Таким образом, при проектировании рекомендуется заземлять часовые линии и выделять больше места для заземления, с тем чтобы уменьшить распределительные емкости и тем самым уменьшить последовательное возмущение.

(6) The high-frequency signal clock should use low-voltage differential clock signals as much as possible, обратите внимание на целостность перфорации.

7) вместо того, чтобы подвешивать пустые ноги, вместо того, чтобы заземлять или соединять источники электропитания, линия подвески может быть равносильна излучающей антенне, заземление может подавлять запуск и т.д.

высокочастотные цифровые сигнальные линии должны быть отделены от аналоговых линий.

при соединении аналоговых заземлений, цифровых заземлений и т.д. высокочастотные цифровые сигналы потенциал заземления не совпадают, между ними существует прямое напряжение, высокочастотная цифровая линия заземления часто содержит много. при прямом подключении к цифровым сигналам высокочастотный сигнал заземляется как часть гармонического сигнала, так и аналоговый сигнал. гармоника высокочастотных сигналов будет связываться с помехами при приземлении и имитации сигналов. Поэтому в нормальных условиях следует изолировать заземление высокочастотных цифровых сигналов и линии аналоговых сигналов, с тем чтобы избежать помех между цифровыми и аналоговыми линиями.

6. Увеличение числа высокочастотных развязывающих конденсаторов на опорных элементах электропитания модуля IC.

Добавить высокочастотный конденсатор развязки рядом с указателем питания каждого модуля IC. увеличение емкости высокочастотной развязки для пяток питания модуля IC позволяет эффективно подавлять помехи от высокочастотных гармоник на пятках питания.

избегать контура при подключении.

When wiring, контур не должен формироваться различными высокочастотными сигналами. If it is unavoidable, площадь контура должна быть как можно меньше.

Основные сигналы должны отвечать требованиям, касающимся согласования импедансов.

In the transmission process, when the impedance does not match, сигнал будет отражен в канале передачи, which will cause the synthesized signal to overshoot, Включить колебание сигнала вблизи логического порога. The basic method to eliminate reflections is to match the impedance of the transmitted signal well. Потому что сопротивление нагрузки и характеристическое сопротивление линии передачи сильно отличаются друг от друга, и много отражения, the characteristic impedance of the signal transmission line should be as equal to the load and impedance as possible. одновременно, it should be noted that the transmission line on the PCB cannot suddenly change or corner, и по мере возможности поддерживать непрерывность сопротивления между точками линии передачи, otherwise there will be reflections between each section of the transmission line. This needs to follow the following wiring rules when performing high-speed PCBwiring:

1) правила проводки LVDS. сигналы LVDS требуют разных маршрутов, шириной линии 7 ми, шириной строки 6 ми.

2) правила подключения USB. разностная линия распределения требует сигнала USB, ширина линии составляет 10 mil, расстояние между линиями - 6 mil, а расстояние между линиями - 6 mil;

3) правила проводки HDMI. требуется отсоединение сигналов HDMI с шириной линии в 10 милях, линейное расстояние в 6 милях и расстояние между двумя блоками разностных сигналов HDM1 более 20 миль.

4) правила проводки DDR. диспетчерская проводка требует как можно меньше перфорированных сигналов. ширина линии сигнала одинакова, а расстояние между линиями равное. проводка должна соответствовать принципу 3W, с тем чтобы уменьшить помехи между сигналами.

Reduce crosstalk between signals

In addition to the above design methods, высокочастотный сигнал при маршрутизации подвержен большему электромагнитному излучению. при прокладке линии PCB инженеры должны стараться избегать высокоскоростных сигнальных ветвей или строб. Если высокочастотная сигнальная линия соединяется между питанием и заземлением, the radiation generated by the electromagnetic wave absorbed by the power supply and the bottom layer will be greatly reduced. Короче говоря, high-frequency circuits usually have a high degree of integration and high wiring density. использование многослойная плитаis a necessary and effective means to reduce interference. этап размещения PCB, the size of a certain layer of printed circuit board should be selected reasonably, промежуточный слой может быть полностью использован для настройки экранов, and better achieve close to the ground plane.