Chính xác sản xuất PCB, PCB tần số cao, PCB cao tốc, PCB chuẩn, PCB đa lớp và PCB.
Nhà máy dịch vụ tùy chỉnh PCB & PCBA đáng tin cậy nhất.
Thông tin PCB

Thông tin PCB - Điện thoại di động RF PCB Board Bố trí và dây kinh nghiệm Tóm tắt

Thông tin PCB

Thông tin PCB - Điện thoại di động RF PCB Board Bố trí và dây kinh nghiệm Tóm tắt

Điện thoại di động RF PCB Board Bố trí và dây kinh nghiệm Tóm tắt

2022-03-21
View:585
Author:pcb

Thiết kế bảng mạch in tần số vô tuyến (RF) thường được mô tả là "nghệ thuật đen" do sự không chắc chắn về mặt lý thuyết của nó, nhưng quan điểm này chỉ đúng một phần và có nhiều hướng dẫn thiết kế bảng mạch RF có thể và không nên tuân theo các quy tắc bị bỏ qua. Tuy nhiên, khi nói đến thiết kế thực tế, bí quyết thực sự là làm thế nào để thỏa hiệp khi các hướng dẫn và luật này không thể được thực hiện chính xác do các ràng buộc thiết kế khác nhau. Tất nhiên, có rất nhiều chủ đề thiết kế RF quan trọng để thảo luận, bao gồm kết hợp trở kháng và trở kháng, vật liệu cách nhiệt và laminate, bước sóng và sóng đứng, vì vậy tất cả đều có tác động lớn đến EMC và EMI của điện thoại. Tóm tắt các điều kiện phải được đáp ứng khi thiết kế bố cục RF:

Bảng mạch in

1. Cách ly bộ khuếch đại tần số vô tuyến công suất cao (HPA) và bộ khuếch đại tiếng ồn thấp (LNA) càng nhiều càng tốt. Nói một cách đơn giản, giữ mạch phát RF công suất cao tránh xa mạch thu RF công suất thấp. Điện thoại có rất nhiều tính năng và thành phần, nhưng có rất ít không gian bảng mạch PCB và tất cả đều đòi hỏi kỹ năng thiết kế tương đối cao do những hạn chế của quá trình thiết kế dây. Tại thời điểm này, có thể cần phải thiết kế một bảng mạch PCB bốn đến sáu lớp để chúng hoạt động luân phiên thay vì cùng một lúc. Các mạch công suất cao đôi khi cũng có thể bao gồm bộ đệm RF và bộ dao động điều khiển áp suất (VCO). Hãy chắc chắn rằng bạn có ít nhất một mặt đất đầy đủ trong khu vực công suất cao trên PCB không có lỗ. Đương nhiên, càng nhiều đồng càng tốt. Các tín hiệu analog nhạy cảm nên được giữ càng xa các tín hiệu kỹ thuật số và RF tốc độ cao càng tốt.

2. Phân vùng thiết kế có thể được chia thành phân vùng vật lý và phân vùng điện. Phân vùng vật lý chủ yếu liên quan đến các vấn đề như vị trí lắp ráp, định hướng và che chắn; Các phân vùng điện có thể tiếp tục được chia thành các phân vùng được sử dụng để phân phối điện, dấu vết RF, mạch và tín hiệu nhạy cảm và nối đất.2.1 Chúng ta nói về phân vùng vật lý. Vị trí phần tử là chìa khóa để đạt được thiết kế RF. Một kỹ thuật hiệu quả là trước tiên cố định các thành phần nằm trên đường dẫn RF và điều chỉnh hướng của chúng để giảm thiểu chiều dài của đường dẫn RF, giữ đầu vào cách xa đầu ra và tách các thành phần càng xa càng tốt. mạch điện và mạch điện thấp. Một phương pháp xếp chồng bảng hiệu quả là bố trí mặt phẳng mặt đất chính (mặt đất chính) trên lớp thứ hai bên dưới lớp bề mặt và chạy càng nhiều dây RF trên lớp bề mặt càng tốt. Giảm kích thước quá lỗ trên đường dẫn RF không chỉ làm giảm độ tự cảm của đường dẫn mà còn làm giảm các mối hàn ma trên mặt đất chính và giảm cơ hội rò rỉ năng lượng RF vào các khu vực khác trong ngăn xếp. Trong không gian vật lý, các mạch tuyến tính như bộ khuếch đại đa giai đoạn thường đủ để cô lập nhiều vùng RF với nhau, nhưng bộ song công, bộ trộn và bộ khuếch đại/bộ trộn IF luôn có nhiều RF/IF. Các tín hiệu giao thoa với nhau, vì vậy phải cẩn thận để giảm thiểu hiệu ứng này. Dấu vết 2.2 RF và IF nên được giao nhau càng nhiều càng tốt và chúng nên được nối đất càng xa nhau càng tốt. Đường dẫn RF chính xác rất quan trọng đối với hiệu suất của toàn bộ PCB, đó là lý do tại sao vị trí linh kiện thường chiếm phần lớn thời gian trong thiết kế PCB của điện thoại di động. Trong thiết kế của bảng mạch PCB điện thoại di động, mạch khuếch đại tiếng ồn thấp thường có thể được đặt ở một bên của bảng mạch PCB, bộ khuếch đại công suất cao có thể được đặt ở phía bên kia và cuối cùng được kết nối bằng bộ song công với đầu RF và xử lý băng cơ sở ở cùng một bên. Trên ăng-ten của thiết bị. Một số thủ thuật là cần thiết để đảm bảo rằng đi thẳng qua lỗ không chuyển năng lượng RF từ một bên của bảng sang bên kia, và kỹ thuật phổ biến là sử dụng Blind Over lỗ ở cả hai bên. Tác hại của việc đi qua các lỗ có thể được giảm thiểu bằng cách sắp xếp các lỗ đi thẳng qua các khu vực không có nhiễu RF ở cả hai bên của PCB. Đôi khi không thể đảm bảo cách ly đầy đủ giữa nhiều khối mạch, trong trường hợp này phải xem xét việc sử dụng lá chắn kim loại để che chắn năng lượng RF trong khu vực RF. Tấm chắn kim loại phải được hàn trên mặt đất và phải cách xa các bộ phận. Khoảng cách thích hợp, do đó chiếm không gian bảng PCB có giá trị. Điều quan trọng là phải đảm bảo tính toàn vẹn của lá chắn càng nhiều càng tốt. Các đường tín hiệu kỹ thuật số đi vào lá chắn kim loại nên đi càng xa càng tốt về phía lớp bên trong và bảng PCB bên dưới lớp dây là lớp nối đất. Các đường tín hiệu RF có thể được dẫn ra từ các khe hở nhỏ ở dưới cùng của lá chắn kim loại và các lớp dây của khe hở mặt đất, nhưng xung quanh khe hở nên phân phối càng nhiều mặt đất càng tốt, và mặt đất của các lớp khác nhau có thể được kết nối với nhau thông qua nhiều lỗ quá. 2.3 Việc tách nguồn chip hiệu quả thích hợp cũng rất quan trọng. Nhiều chip RF có đường dây tuyến tính tích hợp rất nhạy cảm với tiếng ồn từ nguồn điện và thường cần tối đa bốn tụ điện và một cuộn cảm cách ly cho mỗi chip để đảm bảo tất cả tiếng ồn nguồn điện được lọc. Mạch tích hợp hoặc bộ khuếch đại thường có đầu ra rò rỉ mở, do đó cần cuộn cảm kéo lên để cung cấp tải RF trở kháng cao và nguồn DC trở kháng thấp. Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho việc tách nguồn điện ở phía cuộn cảm này. Một số chip đòi hỏi nhiều nguồn điện để hoạt động, vì vậy bạn có thể cần hai hoặc ba bộ tụ điện và cuộn cảm để tách riêng và cuộn cảm hiếm khi được kết nối song song với nhau vì điều này tạo ra các máy biến áp rỗng và gây nhiễu tín hiệu với nhau, vì vậy khoảng cách giữa chúng phải ít nhất là chiều cao của một trong các thiết bị hoặc chúng phải được sắp xếp theo góc vuông để giảm cảm biến. Nguyên tắc phân vùng điện 2.4 thường giống như phân vùng vật lý, nhưng có một số yếu tố bổ sung. Một số bộ phận của điện thoại hoạt động ở các điện áp khác nhau và được điều khiển bởi phần mềm để kéo dài tuổi thọ pin. Điều này có nghĩa là điện thoại cần chạy trên nhiều nguồn điện, điều này gây ra nhiều vấn đề về cách ly hơn. Nguồn điện thường được giới thiệu tại đầu nối và được tách ra ngay lập tức trước khi được phân phối thông qua một bộ công tắc hoặc bộ điều chỉnh điện áp để lọc bất kỳ tiếng ồn nào bên ngoài tấm. Hầu hết các mạch trên PCB điện thoại di động có dòng điện DC khá nhỏ, vì vậy chiều rộng dấu vết thường không phải là vấn đề, tuy nhiên, dấu vết cao riêng lẻ phải được chạy rộng nhất có thể cho nguồn điện của bộ khuếch đại công suất cao để giảm thiểu sự sụt giảm điện áp truyền tải. Để tránh mất quá nhiều dòng điện, cần có nhiều lỗ để truyền dòng điện từ lớp này sang lớp khác. Ngoài ra, nếu bộ khuếch đại công suất cao không được tách rời hoàn toàn tại chân nguồn của nó, tiếng ồn công suất cao sẽ tỏa ra toàn bộ bảng và gây ra nhiều vấn đề khác nhau. Việc nối đất của bộ khuếch đại công suất cao là rất quan trọng và thường cần được che chắn bằng kim loại. Trong hầu hết các trường hợp, điều quan trọng là phải đảm bảo đầu ra RF cách xa đầu vào RF. Điều này cũng áp dụng cho bộ khuếch đại, bộ đệm và bộ lọc. Trong trường hợp xấu nhất, các bộ khuếch đại và bộ đệm có nguy cơ dao động tự kích thích nếu đầu ra của chúng được đưa trở lại đầu vào với pha và biên độ thích hợp. Trong mọi trường hợp, chúng sẽ hoạt động ổn định trong mọi điều kiện nhiệt độ và điện áp. Trên thực tế, chúng có thể trở nên không ổn định và thêm tín hiệu nhiễu và điều chế lẫn nhau vào tín hiệu RF. Điều này có thể bị hư hỏng nghiêm trọng nếu đường tín hiệu RF phải được lặp lại từ đầu vào của bộ lọc trở lại đầu ra


3.3 Đường dây tín hiệu được định tuyến trong lớp điện (nối đất) trong hệ thống dây điện của bảng in nhiều lớp, do lớp dây tín hiệu không còn nhiều đường dây, thêm nhiều lớp sẽ gây lãng phí, tăng khối lượng công việc sản xuất, chi phí cũng sẽ tăng tương ứng. Để giải quyết mâu thuẫn này, chúng ta có thể xem xét hệ thống dây điện (nối đất). Mặt phẳng nguồn điện nên được xem xét trước, sau đó là mặt phẳng nối đất. Bởi vì tính toàn vẹn của sự hình thành được bảo tồn. 3.4 Việc xử lý các chân kết nối trong một khu vực rộng lớn của dây dẫn (điện), với chân của các bộ phận thông thường được kết nối, cần phải xem xét toàn diện hoạt động của chân kết nối. Hàn và lắp ráp các bộ phận có một số rủi ro tiềm ẩn như: 1. Hàn đòi hỏi một máy sưởi công suất cao. 2. Dễ dàng tạo ra hàn giả. Do đó, có tính đến hiệu suất điện và nhu cầu xử lý, một miếng đệm hình chữ thập, được gọi là tấm cách nhiệt, thường được gọi là miếng đệm nhiệt, đã được thực hiện. Đời sống tình dục giảm đáng kể. Vai trò của hệ thống mạng trong hệ thống cáp Trong nhiều hệ thống CAD, hệ thống cáp được xác định bởi hệ thống mạng. Nếu lưới quá dày đặc, mặc dù tăng số lượng kênh, các bước quá nhỏ và lượng dữ liệu trong lĩnh vực hình ảnh quá lớn, điều này nhất thiết phải có yêu cầu cao hơn về không gian lưu trữ của thiết bị và cũng ảnh hưởng đến tốc độ tính toán của thiết bị điện tử máy tính. Ảnh hưởng rất lớn. Một số overhole là không hiệu quả, chẳng hạn như overhole chiếm bởi pad của chân phần tử hoặc overhole chiếm bởi các lỗ gắn và cố định. Lưới quá thưa thớt và quá ít kênh có ảnh hưởng lớn đến tốc độ phân phối. Do đó, phải có một hệ thống lưới có mật độ hợp lý để hỗ trợ hệ thống dây điện. Khoảng cách giữa các chân của các thành phần tiêu chuẩn là 0,1 inch (2,54mm), vì vậy cơ sở của hệ thống lưới thường được đặt ở mức 0,1 inch hoặc nhỏ hơn 0,1 inch, ví dụ: 0,05 inch, 0,025 inch, 0,02 inch, v.v. Các mẹo và phương pháp thiết kế cho bảng mạch PCB tần số cao như sau: Góc 45 ° được sử dụng ở các góc của đường truyền 4.1 để giảm tổn thất trở lại. 4.2 nên sử dụng bảng mạch cách điện hiệu suất cao với giá trị thường xuyên cách điện được kiểm soát chặt chẽ. Phương pháp này giúp quản lý hiệu quả trường điện từ giữa vật liệu cách nhiệt và hệ thống dây điện liền kề. 4.3 Cần cải thiện đặc điểm kỹ thuật thiết kế bảng mạch PCB với độ chính xác cao. Xem xét tổng số lỗi được chỉ định+/- 0,0007 inch trên chiều rộng trực tuyến, quản lý các đường cắt đáy và mặt cắt ngang của hình dạng dây và chỉ định các điều kiện mạ cho tường bên của dây. Quản lý tổng thể các hình dạng hình học của dây dẫn (dây dẫn) và bề mặt phủ là rất quan trọng để giải quyết các vấn đề về hiệu ứng da liên quan đến tần số vi sóng và để đạt được các thông số kỹ thuật này. Đối với môi trường tần số cao, các thành phần gắn trên bề mặt được sử dụng.4.5 Đối với tín hiệu quá mức, tránh sử dụng quá trình xử lý quá mức (pth) trên các tấm nhạy cảm, vì quá trình này gây ra cảm ứng dây dẫn tại các lỗ quá mức.4.6 cung cấp một mặt phẳng mặt đất phong phú. Đúc qua lỗ được sử dụng để kết nối các mặt phẳng nối đất này để ngăn chặn ảnh hưởng của trường điện từ 3D lên tấm.4.7 Để chọn quá trình mạ niken hóa học hoặc ngâm vàng, không sử dụng phương pháp HASL để mạ điện. Bề mặt mạ này cung cấp hiệu ứng da tốt hơn cho dòng điện tần số cao (Hình 2). Ngoài ra, lớp phủ có thể hàn cao này đòi hỏi ít dây dẫn hơn và giúp giảm ô nhiễm môi trường. 4.8 Màng hàn ngăn chặn dòng chảy của dán hàn. Tuy nhiên, do độ dày không chắc chắn và các đặc tính cách nhiệt chưa biết, việc bao phủ toàn bộ bề mặt tấm bằng vật liệu mặt nạ hàn sẽ dẫn đến những thay đổi lớn về năng lượng điện từ trong thiết kế microband. Đập hàn thường được sử dụng làm mặt nạ hàn. Trường điện từ. Trong trường hợp này, chúng tôi quản lý chuyển đổi giữa microband và cáp đồng trục. Trong cáp đồng trục, mặt phẳng mặt đất được đan xen vào nhau thành các vòng và phân phối đều. Trong microband, mặt phẳng mặt đất nằm bên dưới đường hoạt động. Điều này giới thiệu một số hiệu ứng biên nhất định cần được hiểu, dự đoán và xem xét khi thiết kế. Tất nhiên, sự không phù hợp này cũng dẫn đến mất mát trở lại, phải được giảm để tránh tiếng ồn và nhiễu tín hiệu. Thiết kế tương thích điện từ Khả năng tương thích điện từ đề cập đến khả năng của các thiết bị điện tử hoạt động hài hòa và hiệu quả trong một loạt các môi trường điện từ. Mục đích của thiết kế tương thích điện từ là cho phép các thiết bị điện tử ức chế các nhiễu bên ngoài khác nhau, cho phép các thiết bị điện tử hoạt động bình thường trong một môi trường điện từ cụ thể, đồng thời giảm nhiễu điện từ từ chính các thiết bị điện tử khác. Độ tự cảm của dây in tỷ lệ thuận với chiều dài của nó và tỷ lệ nghịch với chiều rộng, vì vậy dây ngắn và chính xác có lợi cho việc ức chế nhiễu. Các đường tín hiệu của dấu vết đồng hồ, trình điều khiển hàng hoặc trình điều khiển xe buýt thường mang dòng điện thoáng qua lớn và dấu vết nên được giữ càng ngắn càng tốt. Đối với mạch linh kiện tách, yêu cầu có thể được đáp ứng đầy đủ khi chiều rộng của dây in là khoảng 1,5mm; Đối với mạch tích hợp, chiều rộng của dây in có thể được lựa chọn từ 0,2 đến 1,0 mm. 5,2 áp dụng chiến lược dây điện phù hợp. Sử dụng dây điện bằng nhau có thể làm giảm độ tự cảm của dây, nhưng khả năng tương tác và phân phối điện dung giữa các dây