通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)見證了無線射頻(RF)電路的廣泛應(yīng)用,如在移動(dòng)電話,藍(lán)牙產(chǎn)品和射頻電路領(lǐng)域已成為無線電傳播的核心技術(shù)。然而,近年來,4G的逐漸普及以及數(shù)據(jù)傳輸量級(jí)的明顯增加導(dǎo)致RF電路的PCB設(shè)計(jì)面臨挑戰(zhàn)。畢竟,RF電路傳輸?shù)男盘?hào)數(shù)量每天升級(jí)數(shù)百次。
由于RF電路主要應(yīng)用于具有小規(guī)模和便攜性的便攜式設(shè)備,整個(gè)電路的基本要求在于體積小,均勻合理的路由以及微組件之間的無干擾。然而,移動(dòng)電話內(nèi)的組件之間發(fā)生電磁干擾似乎是不可避免的,別擔(dān)心,可以應(yīng)用一些操作來有效地減少由電磁干擾引起的影響,本文將為射頻電路帶來合理的PCB設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)的特點(diǎn)包括體積小,抗干擾能力明顯。
無線射頻(RF)電路基材的選擇
由于一些IC(集成電路)在基板上實(shí)現(xiàn),因此必須首先拾取合適的基板用于RF電路作為承載電子元件的模板。在基板材料的選擇方面,考慮的要素包括介電常數(shù),介電損耗和熱膨脹系數(shù),其中介電常數(shù)重要,因?yàn)樗鼧O大地影響電路的阻抗和傳輸速度,特別是那些極高的電路對(duì)介電常數(shù)有嚴(yán)格要求的頻率。因此,通常采用具有相對(duì)小的介電常數(shù)的基板材料。
電磁兼容PCB設(shè)計(jì)程序
1、原理圖設(shè)計(jì)
PCB設(shè)計(jì)的步是設(shè)計(jì)原理圖,必須在計(jì)算機(jī)的幫助下完成,原理圖設(shè)計(jì)通過包含所有電子模擬組件的PCB設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)。首先,通過模擬計(jì)算機(jī)中的實(shí)際電路來設(shè)計(jì)電路圖。然后,電路圖必須與相應(yīng)的組件連接,接下來,基于示意圖實(shí)施操作模擬以確定基本操作的可行性。
2、電磁兼容性PCB設(shè)計(jì)
在原理圖設(shè)計(jì)之后,可以基于示意圖科學(xué)地確定PCB的圖案和尺寸,PCB的圖案和尺寸可以根據(jù)位置,尺寸,圖案和其他參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,以使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到佳性能。在此過程中,有必要確定定位孔,視野和參考孔的位置。
找到所有必需的零件,普通組件很容易在倉庫中找到,如果倉庫中沒有組件,則需要采購或制造組件。PCBCart擁有專業(yè)穩(wěn)定的組件采購系統(tǒng),客戶可以信賴。然后,需要分發(fā)組件并在它們周圍實(shí)現(xiàn)路由。后一步是檢測(cè)電路的運(yùn)行,以確保電路的性能能夠滿足要求,電路的運(yùn)行基本穩(wěn)定。
3、射頻電路組件布局
與普通元件布局不同,RF電路中的所有元件都是如此之小,這是由于SMT(表面貼裝技術(shù))應(yīng)用于元件布局的電路規(guī)模小,而紅外回流爐用于微電子元件的焊接。焊接是射頻電路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),其質(zhì)量直接影響整個(gè)電路的整體質(zhì)量。對(duì)于RF電路的PCB,需要在電子元件之間形成優(yōu)異的電磁兼容性,這是值得考慮的因素。不同電子元件之間的電磁輻射影響每個(gè)電子元件的獨(dú)立操作,因此必須首先拾取具有抗干擾能力的元件。
另外,在電路整體操作的過程中,電路中的電流趨于導(dǎo)致磁場(chǎng)的產(chǎn)生。因此,從RF電路的角度來看,除了考慮元件之間的干擾之外,還必須考慮電路對(duì)其他電路的電磁干擾。宏觀電路布局非常關(guān)鍵,以下基本電路布局原則可以作為參考。
組件的布置應(yīng)排列成一排,確定PCB入口鍍錫系統(tǒng)的方向,以減少焊接松動(dòng)造成的問題。通常組件之間的間距應(yīng)為0.5mm或更大,以便可以在組件之間實(shí)現(xiàn)錫焊,否則,由于組件之間的距離較小,無法實(shí)現(xiàn)焊接。
其次,所有接口必須在PCB系統(tǒng)中相互兼容,必須考慮組件接口的位置,尺寸和形狀,以確保它們之間的平滑連接。電路的復(fù)雜性不可避免地導(dǎo)致電路之間的電位差,由于這些差異之間的空間很小,因此總會(huì)發(fā)生短路。因此,不應(yīng)將具有高電勢(shì)的元件放置得太靠近以避免發(fā)生短路,在高壓環(huán)境中必須更加注意。
后必須仔細(xì)考慮電路結(jié)構(gòu),并且必須將電路切割成單獨(dú)的模塊,每個(gè)模塊具有許多電子元件,組件應(yīng)根據(jù)不同的模塊進(jìn)行分發(fā)。例如,高頻放大電路或混頻電路應(yīng)該在布局過程中放在一起,這樣可以有效地減少線環(huán)區(qū)域,從而可以減少電路消耗和電磁輻射,而且,它能夠阻止不同模塊之間的相互干擾。
4、路由
路由在基本布局之后實(shí)現(xiàn),分為詳細(xì)路由和整體路由,前者指的是電路中不同模塊內(nèi)部的路由,盡管可以在IC設(shè)計(jì)中進(jìn)行詳細(xì)的布線,但是在采購組件之前完成初步詳細(xì)布線,有時(shí)只需要稍加修改即可。
總體路由是指不同模塊之間的相互路由或電源與每個(gè)模塊之間的網(wǎng)絡(luò)路由,在整體路由過程中必須考慮一些方面,由于位置特殊性和模塊之間的不同距離,將導(dǎo)致許多限制。如果將每個(gè)模塊視為一個(gè)點(diǎn)并確定點(diǎn)之間的連接,則將生成具有短路由長度的佳方案,以便節(jié)省材料成本并使電路看起來簡單和整潔。
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