PCB Блог - мобильный RF PCB панелей и опыт монтажа

RaDio frequency (RF)печатный передвижной хрякDs в силу своей теоретической неопределенности дизайн обычно описывается как "черное искусство", Но эта точка зрения лишь частично Верна, радиочастотная терапия circuit кабанD дизайн может и не должен следовать игнорируемым правилам. Однако, при проектировании, Настоящий фокус заключается в том, чтобы найти компромисс в вопросе о том, каким образом эти руководящие принципы и законы не могут быть точно осуществлены из - за различных проектных ограничений.. Конечно, есть много важных тем для проектирования радиочастот, которые заслуживают обсуждения, согласование импедансов и сопротивлений, изоляционный материал и слоистая плита, длина волны и стоячая волна, Таким образом, они оказывают большое влияние на мобильные телефоны EMC и EMI. The conditions that must be met when designing an RF layout are summarized:

1. Isolate этот high-power RF amplifier (HPA) и low-noise amplifier (LNA) as much as possible. Короче говоря, УВЧ УВЧ - передатчик высокой мощности. У мобильного телефона много функций и компонентов, но панель PCB пространство очень маленькое, и учитывая ограниченность процесса проектирования проводов, все это требует сравнительно высоких навыков проектирования. сейчас, может понадобиться проектировать четыре - шесть этажей PCB доска, пусть работают поочередно, а не одновременно. High power circuits may also sometimes include RF buffers and voltage controlled oscillators (VCOs). Убедитесь, что в пределах зоны высокой мощности PCB есть по крайней мере одно полное заземление, без сквозного отверстия. Конечно, больше меди, лучше. чувствительный аналоговый сигнал должен быть как можно дальше от высокоскоростных цифровых и радиочастотных сигналов.

2........ проектная секция может быть разделена на физический и электрораздел. физический раздел В основном касается размещения компонентов и других вопросов, сторона, & экран; электрораздел можно продолжать разделять на раздел, радиочастотная линия, чувствительные схемы и сигналы, приземление.
2.1. мы обсудим раздел физики. размещение компонентов является ключом к реализации проектирования радиочастот. эффективный метод заключается в том, чтобы сначала фиксировать компоненты, расположенные на пути к радиочастоте, и корректировать их направление для сведения к минимуму длины пути радиочастоты, удалять ввод от вывода, блок разделения по мере возможности. цепь мощности и низкой мощности. An effective доска stacking method is to arrange the main ground plane (main ground) вверх second layer below the surface layer, и, насколько это возможно, эксплуатировать радиочастотные линии на поверхности. уменьшение размеров отверстий на пути радиочастоты не только снижает индуктивность пути, Кроме того, уменьшилась интенсивность фотогальванической сварки на главном заземлении и уменьшилась вероятность утечки энергии RF в другие районы упаковки. В физическом пространстве, Линейные схемы, такие как многоступенчатый усилитель, обычно достаточны для разделения нескольких диапазонов радиочастот, Но дуплекс, смеситель, усилитель промежуточной частоты/микшер всегда имеет несколько RF/Если сигнал интерференции, Поэтому необходимо уделять внимание сведению к минимуму таких последствий.

2.пересечение траекторий радиои промежуточных частот по возможности, и между Землёй должно быть как можно. правильный радиочастотный путь очень важен для всего PCB, Вот почему при проектировании мобильных телефонов PCB размещение элементов обычно занимает большую часть времени. при проектировании мобильного телефона панель PCB, схема усилителя с низким шумом обычно может быть установлена панель PCB, усилитель большой мощности можно разместить на другой стороне, последняя обработка с помощью дуплекса на одной и той же стороне. на антенне устройства. необходимо несколько навыков для обеспечения того, чтобы проходное отверстие не передавало радиочастотную энергию с одной стороны платы на другую, Обычная технология использования слепого прохода по обеим сторонам. можно свести к минимуму вредное воздействие проходного отверстия, располагая сквозными отверстиями в зонах, свободных от вмешательства RF по обе стороны PCB. иногда невозможно обеспечить полную изоляцию между несколькими блоками цепи, в этом случае необходимо рассмотреть вопрос об использовании металлических экранов для защиты радиочастотной энергии в диапазоне радиочастот. металлическая защита должна быть сварена на землю и удалена от деталей. подходящее расстояние, поэтому занимает драгоценность панель PCB пространство. очень важно, чтобы защита была как можно более полной. цифровая сигнальная линия, входящая в металлический экран, должна, насколько это возможно, попадать во внутреннюю оболочку, and the панель PCB подстилающий пласт. радиочастотная сигнальная линия может быть выведена из проводов с небольшим зазором и заземленным зазором на дне металлической защиты, но вокруг надреза должно быть как можно больше, и заземление на разных слоях может быть соединено через несколько проходных отверстий .

2.важное значение имеет также надлежащее и эффективное подключение к электроснабжению кристаллов. Многие интегральные линейные схемы радиочипы очень чувствительны к шуму питания, обычно Каждый чип требует не более четырех конденсаторов и одного изолирующего индуктора, чтобы обеспечить фильтрацию всех электрических шумов. на интегральных схемах или усилителях обычно выводятся стоки с разомкнутым контуром, Поэтому для обеспечения высокочастотной нагрузки с высоким сопротивлением и низкоомного источника постоянного тока. тот же принцип применим и к отключению питания на стороне индуктора. Некоторые чипы нуждаются в нескольких источниках энергии, чтобы работать, поэтому вам может потребоваться два или три группы конденсаторов и индукторов соответственно для их развязки, индукторы редко соединяются, Потому что это создаёт пустотелый трансформатор и вызывает сигналы интерференции, Поэтому расстояние между ними должно быть как минимум высотой одного из этих устройств, Или, они должны быть расположены под прямым углом, чтобы уменьшить взаимную индукцию.

2.4........ принцип разделения электрических секций обычно идентичен физическому разделу, Но есть и другие факторы. Некоторые части мобильного телефона работают под различными напряжениями и управляются программным обеспечением, чтобы продлить срок службы батареи. это значит номер телефонаDs чтобы запустить несколько источников:, Это порождает дополнительные проблемы сегрегации. питание обычно вводится в разъём и отключается сразу же перед распределением через набор переключателей или регуляторов напряжения, чтобы фильтровать любые шумы снаружи платы.. Большинство схем на мобильном телефоне PCB имеют относительно малый ток постоянного тока, Поэтому ширина линии обычно не проблема, Однако, необходимо запустить отдельную траекторию большого тока как можно шире для максимального снижения напряжения передачи. чтобы избежать чрезмерных потерь тока, требуется несколько проходных отверстий для переноса тока с одного слоя на другой. Кроме того, если электрический зажим высокоэнергетического усилителя не будет полностью развязан, шум высокой мощности излучает всю схему и вызывает проблемы. заземление высокомощных усилителей жизненно важно, как правило, требует металлических экранов. В большинстве случаев, Важно также обеспечить, чтобы выходы радиочастот были удалены от ввода радиочастот.. Это также относится к усилителю, буфер и фильтр. В худшем случае, Если выход усилителя и буфера поступает на входной конец с соответствующей фазовой и амплитудной обратной связью, то усилители и буферы обладают потенциалом автоколебания. В любом случае, Они будут работать стабильно при любой температуре и напряжении. На самом деле, Они могут стать нестабильными и добавить шум и интермодуляционные сигналы в радиочастотные сигналы. если строка радиосигналов должна переходить от входного конца фильтра к выходному, Это сильно повредит полосовой пропускание фильтра. чтобы обеспечить хорошую сегрегацию между входом и выходом, первый, Необходимо заземлять вокруг фильтра, Следующий, заземление должно располагаться в нижней части фильтра и соединяться с основным заземлением вокруг фильтра. также желательно, чтобы линии сигналов, необходимые для пропуска фильтра, были как можно дальше от стека фильтра. и, Осторожно с заземлением в любом месте на платы, Или, вы введёте канал связи. иногда можно выбрать одностороннюю или сбалансированную радиочастотную сигнальную линию, и те же принципы о перекрестных помехах и EMC/EMI здесь. При правильной проводке сбалансированная радиочастотная сигнальная линия может уменьшить шум и перекрестные помехи, но их сопротивление обычно очень высокое, и следует сохранять разумную ширину линии, чтобы получить полное сопротивление, соответствующее источнику, обнаружить, & Загрузить. реальная проводка может быть затруднена. буфер может быть использован для улучшения изоляции, так как он может разделить один и тот же сигнал на две части и использовать его для привода различных схем, Особенно, если lo может понадобиться буфер для запуска нескольких микшеров. когда микшер изолирует частоту излучения от общей моды, Это не нормально. буфер хорошо изолирует колебания импедансов на различных частотах, поэтому цепь не будет мешать друг другу. буфер очень полезен при проектировании, Они могут быть расположены непосредственно за нужными схемамиDs приводиться, Поэтому линия вывода большой мощности очень коротка, уровень входного сигнала буфера относительно низкий, Поэтому они не подвержены воздействию других схем на пластину. возмущающая цепь. Voltage Controlled Oscillators (VCOs) convert changing voltages to changing frequencies, функция переключения с высокоскоростного канала, Но они также преобразуют небольшие шумы в управляющее напряжение в Малые изменения частоты, это увеличивает шум сигнала RF.

2.обеспечение того, чтобы шум не повышался, необходимо рассмотреть следующие аспекты:, ожидаемая ширина полосы пропускания от постоянного до 2мгц, и практически невозможно удалить такой широкополосный шум с помощью фильтра; второй, контрольная линия VCO обычно является частью цепи обратной связи с контрольной частотой, Он может шуметь во многих местах, Поэтому необходимо очень осторожно подходить к линии управления вко. обеспечить прочное заземление под линией радиочастот, и все компоненты прочно связаны с основным заземлением, и изолировать от других линий, которые могут вводить шум. Кроме того, Убедитесь, что питание вко полностью отключено, вывод радиочастоты из VCO 10Ds выше, выходной сигнал VCO может создавать помехи другим схемам, Поэтому особое внимание необходимо уделять вко. На самом деле, VCO обычно размещается в конце радиочастотной области, иногда нужна металлическая защита. The resonant circuit (one for the transmitter and the other for the receiver) is related to the VCO, Но есть и свои особенности. Короче говоря, резонансная схема представляет собой параллельную резонансную схему с ёмкостным диодом, позволяющую установить рабочие частоты VCO и модулировать голоса или данные на радиосигналы. все принципы проектирования VCO одинаково применимы к резонансным схемам. резонансная схема обычно очень чувствительна к шуму из - за большого количества элементов, широкое распространение в Совете директоров, и обычно работают на очень высоких частотах RF. сигнал обычно расставляется на соседнем выводе кристалла, Но эти сигнальные пятки должны работать с относительно крупными датчиками и конденсаторами, Это также требует, чтобы эти индукторы и конденсаторы были близки к расположению и соединены с контуром управления чувствительностью к шуму. это сделать нелегко. The automatic gain control (AGC) amplifier is also a problem-prone place, в цепи запуска и приема есть усилитель AGC. AGC усилитель обычно может эффективно удалять шум, Но, поскольку мобильный телефон может обрабатывать быстрые изменения интенсивности передачи и приёма сигналов, требовать, чтобы схема AGC имела достаточно широкую полосу, это облегчило ввод AGC - усилителя в шумы некоторых ключевых схем. при проектировании схемы AGC необходимо следовать хорошей технологии моделирования схем, это связано с очень коротким входным выводом операционного усилителя и очень коротким контуром обратной связи, и то и другое должно быть далеко от радиочастоты, если, высокоскоростная цифровая сигнальная линия. и, прочная основа необходима, и питание чипа должно быть хорошо. если необходимо запустить длинный провод на входе или выходе, на выходе, Они обычно обладают гораздо меньшим сопротивлением и не могут легко генерировать индуктивный шум. Чем выше обычно уровень сигнала, чем легче вводить шум в другие схемы. во всех конфигурациях PCB, общий принцип заключается в том, чтобы, насколько это возможно, Цифровые схемы были отделены от аналоговых схем, Он также применяется к проектированию радиочастотного PCB. общее аналоговое заземление обычно так же важно, как и заземление для экранирования и разделения сигналов, поэтому нужно тщательно спланировать, продуманная компоновка компонентов, and thorough placement* estimation are all important in the early stages of design. так же, радиочастотные линии должны быть удалены от аналоговых линий и от некоторых очень важных цифровых сигналов. Все радиочастотные линии, ПаDs Элементы должны быть наполнены, насколько это возможно, заземленной медью, соединение с главным заземлением. Если линия радиочастоты должна пройти линию сигнала, Попытка соединения проводов радиочастотной линии между ними на основной заземленный пласт. если невозможно, обеспечивать их пересечение для сведения к минимуму емкостной связи, и приплывать как можно больше вокруг каждой линии RF, и подключить их к главному заземлению. и, уменьшение расстояния между параллельными линиями радиочастот может уменьшить индуктивную связь. сплошная неразвёртывающаяся линейчатая приземления, расположенная прямо под поверхностным слоем, изолирующий эффект, Несмотря на то, что дизайн был несколько осторожным, другие виды практики также могут. в панель PCB, лежать как можно большеDs подключить их к главному заземлению. как можно ближе линия следа, чтобы увеличить количество паDs внутренний сигнальный слой и распределительный слой, и перекроить линию, чтобы заземлить заземление через отверстие и изолировать paDs внешне. свободноDs Следует избегать шумов на всех уровнях PCB, так как они могут принимать или вводить шум, как маленькая антенна. В большинстве случаев, если вы не можете подключить их к главному заземлению, потом ты их снимешь..

3...... когда дизайн мобильного PCB, boarDs, great attention should be paid to the following aspects
3.1 Handling of питание and ground wire
Even if the wiring in the entire панель PCB Хорошо сделано, помехи, вызванные недостаточно тщательным рассмотрением электропитания и заземления, снижают производительность продукции, иногда даже влияет на успех продукции. поэтому, следует серьезно отнестись к проводам электропитания и заземления, шумовые помехи, создаваемые линиями электропитания и заземленными линиями, должны быть сведены к минимуму, чтобы обеспечить качество продукции. для каждого инженера, занимающегося проектированием электроники, причина шумов между Заземляющими проводами и линиями электропитания ясна, and now only the reduced noise suppression is expressed:
(1) It is well known to add decoupling capacitors between power and ground.
(2) Try to widen ширина power and ground проволока. ширина заземления. 0.15.......85 * 0 * 0.07mm, линия электропитания% 1.1582½ * 2.5 мм. относительно панель PCB цифровая цепь, можно образовать контур с широким заземлением, То есть, a ground net can be used (the ground of the analog circuit cannot be used in this way).
(3) Use a large-area copper layer as a ground wire, соединение с неиспользованным расположением печатный заземлять панель в качестве заземления. или изготовление многослойных листов, power supply, заземление по одному слою.

3.2 Common ground processing of digital circuits and analog circuits
Nowadays, много кабановDs are no longer a single function circuit (digital or analog circuit), А состоит из смеси цифровых и аналоговых схем. поэтому, При подключении необходимо учитывать интерференцию между ними, особенно шумы на заземленной линии. высокая частота цифровых схем, высокая чувствительность аналоговой схемы. сигнальная линия, высокочастотная сигнальная линия должна быть как можно дальше от чувствительных аналоговых схем. заземляющий провод, целый панель PCB & внешний мир имеет только один узел. поэтому, Вопрос о цифровых и аналоговых общественных заземлениях должен быть в панель PCB, цифровое заземление и аналоговое приземление фактически отделяются внутри платы, И они не связаны, только панель PCB and the outside world (such as plugs). Wait). цифровое замыкание на землю, Заметьте, что есть только одна точка связи. другие группыDs on the панель PCB, это определено системным проектированием.

3.3 Signal ниткаs are routed on the electrical (ground) layer
In the wiring of multi-layer печатный boarDs, Потому что в сигнальном слое не осталось слишком много линий, добавление дополнительных слоев может привести к расточительству и увеличению объема производства, и расходы соответственно возрастут. чтобы разрешить это противоречие, we can consider wiring on the electrical (ground) layer. надо сначала рассмотреть уровень питания, плоскость приземления. Потому что сохранение целостности пласта.

3.4 Handling of connecting legs in large area conductors
In large-area grounding (electrical), соединение с ногами обычных компонентов, и связать ногуDs комплексный рассмотрение. при сварке и сборке узлов имеются некоторые скрытые опасности, Пример 1. для сварки нужен мощный нагреватель. 2. легко создать виртуальную сварную точку. поэтому, учитывать электрические характеристики и технологиюDs, крестообразный paDs изготовить, Они называются теплозащитойDs, обычно называется теплота paDs. резко снижается. The electrical (ground) leg of a multilayer board is treated the same way.

3.5 The role of network system in wiring
In many CAD systems, проводка определяется сетевой системой. Если сетка слишком плотная, Хотя количество каналов увеличилось, ступеньки слишком маленькие, и количество данных в поле изображения слишком велико, Это должно иметь более высокие требования к помещению устройства для хранения, также влияет на скорость вычисления электроники. влияние. и некоторые проходные отверстия недействительны, например, paDs или занято монтажным и неподвижным отверстием. слишком редкийDs слишком мало каналов оказывает значительное влияние на коэффициент распределения. поэтому, для поддержания электропроводки должна существовать энергосистема с разумной плотностью. расстояние между ногами стандартных элементов 0.1 дюйм (2.54mm), Таким образом, основа системы сетки обычно устанавливается как 0.1 inches (2.54 mm) or less than an integral multiple of 0.1 inches, Пример: 0.05 дюймов, 0.025 дюймов, 0.02 дюйма.

4. техника и методикаDs высокая частота панель PCB design are as follows:
4.1 Use a 45° angle for the corners of the transmission line to reduce return loss
4.высокопроизводительная изоляция передвижной хрякDs постоянная величина изоляции должна использоваться строго по горизонтали. Этот метод помогает эффективно управлять электромагнитным полемDs между изоляционным материалом и смежной проводкой.
4.необходимость улучшения панель PCB режим проектирования с высокой точностью травления. учитывать указанную общую ошибку как ++/- 0.ширина линии 0007 дюйма, Управление профилями пути, установить условие гальванизации боковой стенки проводки. Overall management of wiring (conductor) geometry and coating surface is important to address skin effect issues associated with microwave frequencies and to achieve these specifications.
4.4. на видном lea есть индуктивность отводаDs, Поэтому избегайте использования свинцовых компонентов. высокочастотная среда, сборка с использованием поверхности.
4.сигнальное отверстие, avoid using the via processing (pth) process on sensitive boarDs, Потому что этот процесс приведет к индуктивности выводов на отверстии.
4.обеспечение богатого уровня приземления. штампованное отверстие используется для соединения этих заземленных плоскостей, чтобы предотвратить влияние электрического поля 3DDs на борту.
4.выбор технологии химического никелирования или выщелачивания, не использовать метод HASSL для гальванизации. This plated surface provides better skin effect for high frequency currents (Figure 2). Кроме того, такое высокосвариваемое покрытие требует меньше leaDs, содействие уменьшению загрязнения окружающей среды.
4.8. Защита от текучести флюса. Однако, из - за неопределенности толщины и неизвестных изолирующих свойств, покрытие покрытием всей поверхности платы припоем приведет к значительным изменениям электромагнитной энергии в конструкции микроленты. маска для прохода сварочной плотины. электромагнитное поле. В таком случае, Мы управляем переходом между микрополосами и коаксиальными. коаксиальный кабель, плоскость Земли переплетается в кольцо, и интервал равномерный. в микрополосе, плоскость Земли находится под линией активации. Это привносит некоторые краевые эффекты, которые необходимо понимать, прогнозирование и учет при проектировании. Конечно, это несоответствие также приводит к потере эха, это необходимо уменьшить, чтобы избежать помех от шума и сигналов.

5. Electromagnetic Compatibility Design
Electromagnetic compatibility refers to the ability of electronic equipment to work harmoniously and effectively in various electromagnetic environments. электромагнитная совместимость спроектирована для того, чтобы электронное оборудование могло подавлять любые внешние помехи, позволить электронное оборудование нормально работать в конкретной электромагнитной среде, уменьшение электромагнитных помех самому электронному оборудованию.

5.1 Choose a reasonable wire width
Since the impulse interference produced by the transient current on the печатный провода в основном вызваны индуктивными сборками печатный проволока, индуктивность печатный провод следует свести к минимуму. индуктивность печатный провод прямо пропорциональн длине, противопоставляется ширине, Поэтому короткие и точные провода помогают подавлять помехи. траектория траэтория часов, Линия сигнала привода или шинного устройства обычно имеет большой переходный ток, и линия следа должна быть как можно короче. схема для дискретных элементов, когда печатный провод около 1.5 мм, полностью удовлетворять требованиям; для ИС, the width of the печатный можно выбрать провод между 0.2 и 1.0 мм.

5.2 Adopt the correct wiring strategy
The use of equal wiring can reduce the wire inductance, Но усиление взаимности и распределенной емкости между проводами. Если раскладка разрешена, расположение сетки в виде сетки. соединение через металлизированные отверстия.

5.3. для подавления печатный board, проектный разъём, старайтесь избегать таких проводов на больших расстояниях, максимальное расстояние между проводами, сдвоенная сигнальная линия, пересечение заземления и линий электропитания. . установление линии заземления между линиями сигнала, очень чувствительными к помехам.

5.чтобы избежать электромагнитного излучения при прохождении высокочастотных сигналов печатный проволока, При подключении следует также обратить внимание на следующие моменты: печатный передвижной хрякd:
(1) Minimize the discontinuity of печатный wires, например, ширина провода не должна резко изменяться, угол провода должен быть больше 90 градусов., и запретить кольцевую маршрутизацию.
(2) The lead of the clock signal is prone to electromagnetic radiation interference. заземляющий контур, привод должен быть близко к соединению.
(3) The bus driver should be close to the bus it wants to drive. для техDs Тогда пусть печатный передвижной хрякd, привод должен быть прямо возле соединения.
(4) The wiring of the data bus should sandwich a signal ground wire between every two signal wires. наземный контур расположен рядом с неважным адресом leaDs, Потому что последний обычно носит высокочастотный ток.
(5) When arranging high-speed, логическая схема с верхними и средними скоростями печатный board, расположение оборудования должно быть показано на рис..

5.5 Suppress reflection interference
In order to suppress the reflection interference that appears at the end of the печатный line, за исключением особыхDs, длина печатный линия должна быть как можно короче и должна использоваться медленная цепь. В случае необходимости, можно добавить терминал, То есть, Добавить согласующий резистор с одинаковым сопротивлением на конце линии передачи с заземлением и концом питания. по опыту, для схем TTL, обычно быстрее, Меры по согласованию терминалов принимаются в следующих случаях: печатный длина пути превышает 10 См.. значение сопротивления согласующего резистора должно определяться по выходу из интегральной схемы тока привода и тока поглощения.

5.6. Стратегия использования дифференциальных линий передвижной хрякd design process
дифференцированный signal pairs that are routed very close to each other are also tightly coupled to each other. Такое взаимодействие уменьшает эмиссию EMI. Usually (with some exceptions) differential signals are also high-speed signals, Поэтому правила скоростного проектирования обычно применимы. особенно для проводки разностных сигналов, особенно при проектировании линии передачи. Это означает, что мы должны очень тщательно спроектировать проводки для обеспечения того, чтобы характеристическое сопротивление линии сигнализации было непрерывным и постоянным на всей линии сигнала. в процессе раскладки и проводки разностной пары, Мы надеемся панель PCB разностная линия равна середине. это значит, фактически, Следует приложить все усилия для обеспечения того, чтобы разность имела полное сопротивление линии PCB в середине и чтобы линия следов имела одинаковую длину. Differential панель PCB линия следов обычно состоит из спаренных проводов, и расстояние между ними остается неизменным. типичный, the панель PCB схема расположения пар разностей всегда максимально близка.