RF PCB Board Ang layout aron makunhuran ang dili tinuod nga mga signal nanginahanglan sa pagkamamugnaon sa RF engineer.Ang pagtipig niining walo ka mga lagda sa hunahuna dili lamang makatabang sa pagpadali sa oras-sa-merkado, apan makadugang usab sa pagkatag-an sa imong eskedyul sa trabaho.


Lagda 1: Ground vias kinahanglan nga mahimutang sa ground reference plane switch
Ang tanan nga mga sulog nga nag-agos pinaagi sa ruta nga linya adunay managsama nga pagbalik.Adunay daghang mga estratehiya sa pagdugtong, apan ang pagbalik sa dagan kasagarang moagos pinaagi sa kasikbit nga mga eroplano sa yuta o mga nataran nga gibutang sa parallel sa mga linya sa signal.Samtang nagpadayon ang reference layer, ang tanan nga coupling limitado sa transmission line ug ang tanan nagtrabaho nga maayo.Bisan pa, kung ang pag-routing sa signal gibalhin gikan sa taas nga layer hangtod sa sulud o sa ilawom nga layer, ang agianan sa pagbalik kinahanglan usab makakuha usa ka agianan.


Ang Figure 1 usa ka pananglitan.Diha-diha dayon sa ubos sa top-level signal line kasamtangan mao ang pagbalik nga dagan.Kung kini mobalhin sa ubos nga layer, ang reflow moagi sa duol nga vias.Bisan pa, kung wala’y mga vias alang sa reflow sa duol, ang reflow moagi sa labing duol nga magamit nga yuta pinaagi.Ang mas dako nga mga gilay-on naghimo sa kasamtangan nga mga galong, nga nagporma sa mga inductors.Kung kining dili gusto nga kasamtangan nga offset sa agianan mahitabo nga motabok sa laing linya, ang interference mahimong mas grabe.Kini nga kasamtangan nga loop sa tinuud katumbas sa pagporma sa usa ka antena!

Walo ka Lagda nga Makatabang Kanimo sa Pagpakunhod sa RF PCB Circuit Parasitics

Figure 1: Ang signal karon nag-agos gikan sa mga pin sa device pinaagi sa vias ngadto sa ubos nga mga layer.Ang reflow naa sa ilawom sa signal sa wala pa mapugos sa labing duol nga pinaagi sa pagbag-o sa usa ka lahi nga reference layer

Ang pag-refer sa yuta mao ang pinakamaayo nga estratehiya, apan ang mga high-speed nga linya usahay ibutang sa internal nga mga layer.Ang pagbutang sa mga eroplano nga reference sa yuta sa ibabaw ug sa ubos lisud kaayo, ug ang mga tiggama sa semiconductor mahimong gipugngan sa pin ug ibutang ang mga linya sa kuryente sunod sa mga high-speed nga linya.Kung ang reference nga kasamtangan kinahanglan nga ibalhin sa taliwala sa mga lut-od o mga pukot nga dili DC inubanan, ang mga decoupling capacitor kinahanglan ibutang sunod sa switch point.



Lagda 2: Ikonektar ang device pad sa ibabaw nga layer sa yuta
Daghang mga aparato ang naggamit sa usa ka thermal ground pad sa ilawom sa pakete sa aparato.Sa mga RF device, kasagaran kini nga mga electrical grounds, ug ang mga kasikbit nga pad point adunay daghang mga ground vias.Ang device pad mahimong direktang konektado sa ground pin ug konektado sa bisan unsang tumbaga nga ibubo sa ibabaw nga layer sa yuta.Kung adunay daghang mga agianan, ang pag-agos sa pagbalik gibahin proporsyonal sa impedance sa agianan.Ang koneksyon sa yuta pinaagi sa pad adunay mas mubo ug ubos nga agianan sa impedance kaysa sa pin ground.


Ang maayo nga koneksyon sa kuryente tali sa board ug sa mga pad sa aparato hinungdanon.Atol sa asembliya, ang wala mapuno nga vias sa usa ka circuit board pinaagi sa array mahimo usab nga makuha ang solder paste gikan sa aparato, nga magbilin sa mga haw-ang.Ang pagpuno sa mga lungag usa ka maayong paagi aron mapadayon ang pagsolda sa lugar.Atol sa ebalwasyon, ablihi usab ang solder mask layer aron mapamatud-an nga walay solder mask sa board ground ubos sa device, tungod kay ang solder mask mahimong mopataas sa device o makapakurog niini.

Lagda 3: Walay Reference Layer Gap

Adunay mga vias sa tibuok perimeter sa device.Ang mga pukot sa kuryente gibuak alang sa lokal nga decoupling ug dayon ngadto sa power plane, nga kasagaran naghatag og daghang mga vias aron mamenosan ang inductance ug mapalambo ang kasamtangan nga pagdala sa kapasidad, samtang ang control bus mahimong ngadto sa sulod nga eroplano.Ang tanan nga kini nga pagkadunot natapos nga hingpit nga na-clamp duol sa aparato.


Ang matag usa niini nga mga vias nagmugna og usa ka exclusion zone sa sulod nga yuta nga eroplano nga mas dako pa kay sa diametro sa pinaagi sa iyang kaugalingon, nga naghatag ug manufacturing clearance.Kini nga mga exclusion zone dali nga makapahinabog mga pagkabalda sa agianan sa pagbalik.Ang dugang nga makapakomplikado sa sitwasyon mao ang kamatuoran nga ang pipila ka vias duol sa usag usa ug nagporma sa mga kanal sa eroplano sa yuta nga dili makita sa top-level nga panglantaw sa CAD.Figure 2. Ground plane voids para sa duha ka power plane vias makamugna og overlapping keep out areas ug makamugna og interruptions sa return path.Ang reflow mahimo lamang nga i-divert aron makalikay sa gidili nga lugar sa ground plane, nga moresulta sa komon nga problema sa emission induction path.

Walo ka Lagda nga Makatabang Kanimo sa Pagpakunhod sa RF PCB Circuit Parasitics

Figure 2: Ang mga lugar nga gitagoan sa mga eroplano sa yuta palibot sa vias mahimong magsapaw, nga magpugos sa pagbalik nga agay gikan sa agianan sa signal.Bisan kung wala’y overlap, ang no-go zone nagmugna usa ka paghunong sa impedance sa pagpaak sa ilaga sa eroplano sa yuta

Bisan ang "mahigalaon" nga mga vias sa yuta nagdala sa mga kauban nga metal pad sa labing gamay nga sukat nga gikinahanglan sa paghimo sa giimprinta nga circuit board proseso.Ang mga agianan nga duol kaayo sa mga timailhan sa signal mahimong makasinati sa pagbanlas nga ingon og ang ibabaw nga lebel sa kahaw-ang sa yuta gipaak sa usa ka ilaga.Ang Figure 2 usa ka schematic diagram sa pinaakan sa ilaga.


Tungod kay ang exclusion zone awtomatik nga namugna sa CAD software, ug ang mga vias kanunay nga gigamit sa system board, hapit kanunay adunay pipila ka mga pagbalik sa agianan sa panahon sa sayo nga proseso sa layout.Pagsubay sa matag high-speed nga linya sa panahon sa pagtimbang-timbang sa layout ug susiha ang mga kaubang reflow layer aron malikayan ang mga pagkabalda.Maayo nga ideya nga ibutang ang tanan nga vias nga makahimo og interference sa ground plane sa bisan unsang lugar nga mas duol sa top-level ground void.

Lagda 4: Hupti ang Differential Lines nga Differential
Ang agianan sa pagbalik hinungdanon sa paghimo sa linya sa signal ug kinahanglan isipon nga bahin sa agianan sa signal.Sa parehas nga oras, ang mga pares nga magkalainlain kasagaran dili hugot nga gidugtong, ug ang pag-agos sa pagbalik mahimong modagayday sa kasikbit nga mga sapaw.Ang duha nga pagbalik kinahanglan nga maagian sa parehas nga mga agianan sa kuryente.


Ang kaduol ug ang pagpaambit sa mga pagpugong sa disenyo nagpugong sa pagbalik sa dagan sa samang layer bisan kung ang duha ka linya sa differential pares dili hugot nga gidugtong.Aron mapabilin nga ubos ang bakak nga mga signal, gikinahanglan ang mas maayong pagpares.Ang bisan unsang giplano nga mga istruktura sama sa mga ginunting alang sa mga eroplano sa yuta ubos sa mga partial nga sangkap kinahanglan nga simetriko.Ingon usab, ang pagpares sa mga gitas-on mahimo’g maghimo mga problema sa mga squiggles sa mga pagsubay sa signal.Ang pag-reflow dili hinungdan sa mga problema sa balud.Ang pagpares sa gitas-on sa usa ka linya sa kalainan kinahanglan nga makita sa ubang mga linya sa kalainan.

Lagda 5: Walay orasan o kontrol nga linya duol sa RF signal lines
Ang mga linya sa orasan ug kontrol usahay makita nga dili hinungdanon nga mga silingan tungod kay kini naglihok sa mubu nga tulin, bisan hapit sa DC.Bisan pa, ang mga kinaiya sa pagbalhin niini hapit square wave, nga nagpatunghag talagsaon nga mga tono sa katingad-an nga mga frequency sa harmonic.Ang sukaranan nga kasubsob sa kusog nga nagpagawas sa square wave dili igsapayan, apan ang hait nga mga kilid niini mahimo.Sa disenyo sa digital system, ang frequency sa eskina mahimong mabanabana ang pinakataas nga frequency nga harmonic nga kinahanglang tagdon.Ang pamaagi sa pagkalkula mao ang: Fknee=0.5/Tr, diin ang Tr mao ang oras sa pagsaka.Timan-i nga kini ang oras sa pagtaas, dili ang frequency sa signal.Bisan pa, ang mga hait nga sulab nga square wave usab adunay kusog nga mas taas nga pagkasunud nga katingad-an nga mga harmonics nga mahimo’g mahulog sa sayup nga frequency ug mag-asawa sa linya sa RF, nga naglapas sa higpit nga mga kinahanglanon sa transmission mask.


Ang mga linya sa orasan ug pagkontrol kinahanglan nga ilain gikan sa mga linya sa signal sa RF pinaagi sa usa ka internal nga eroplano sa yuta o top-level nga pagbubo sa yuta.Kung dili magamit ang pag-inusara sa yuta, ang mga bakas kinahanglan nga i-ruta aron sila makatabok sa husto nga mga anggulo.Tungod kay ang mga linya sa magnetic flux nga gipagawas sa orasan o mga linya sa pagkontrol magporma sa mga contours sa kolum sa palibot sa mga sulog sa mga linya sa interferer, dili sila makamugna mga sulog sa mga linya sa tigdawat.Ang pagpahinay sa oras sa pagtaas dili lamang makapakunhod sa frequency sa eskina apan makatabang usab sa pagpakunhod sa interference gikan sa mga interferer, apan ang orasan o mga linya sa pagkontrol mahimo usab nga molihok isip mga linya sa tigdawat.Ang linya sa tigdawat naglihok gihapon ingon usa ka agianan alang sa mga sayup nga signal sa aparato.

Lagda 6: Gamita ang yuta aron ihimulag ang high-speed nga mga linya
Ang mga microstrips ug striplines kasagaran gisumpay sa kasikbit nga mga eroplano sa yuta.Ang ubang mga linya sa flux migawas gihapon nga pinahigda ug nagtapos sa kasikbit nga mga pagsubay.Ang usa ka tono sa usa ka high-speed nga linya o differential nga pares matapos sa sunod nga pagsubay, apan ang ground perfusion sa signal layer nagmugna og mas ubos nga impedance termination point alang sa flux line, nga nagpagawas sa kasikbit nga mga bakas gikan sa mga tono.

Ang mga pundok sa mga pagsubay nga gi-ruta sa usa ka pag-apod-apod sa orasan o aparato sa synthesizer aron magdala sa parehas nga frequency mahimong magsunod sa usag usa tungod kay ang tono sa interferer anaa na sa linya sa tigdawat.Bisan pa, ang mga gi-grupo nga linya sa katapusan mokaylap.Sa diha nga nagkatibulaag, ang pagbaha sa yuta kinahanglan nga ihatag sa taliwala sa mga linya nga nagkatibulaag ug mga vias diin kini magsugod sa pagkatibulaag aron ang naaghat nga pagbalik moagay balik subay sa nominal nga agianan sa pagbalik.Sa Figure 3, ang vias sa mga tumoy sa ground islands nagtugot sa induced current nga moagos ngadto sa reference plane.Ang gilay-on tali sa ubang mga vias sa perfusion sa yuta kinahanglan dili molapas sa usa ka ikanapulo sa usa ka wavelength aron masiguro nga ang yuta dili mahimong usa ka resonant nga istruktura.

Walo ka Lagda nga Makatabang Kanimo sa Pagpakunhod sa RF Mga Parasitiko sa Circuit sa PCB

Figure 3: Top-level ground vias diin nagkatag ang mga differential traces naghatag mga agianan sa agianan alang sa pagbalik sa agos

Lagda 7: Ayaw pagruta sa mga linya sa RF sa saba nga mga eroplano sa kuryente
Ang tono mosulod sa power plane ug kini mikaylap bisan asa.Kung ang dili tinuod nga mga tono mosulod sa mga suplay sa kuryente, buffer, mixer, attenuator, ug oscillator, mahimo nila nga modulate ang interfering frequency.Ingon usab, kung ang gahum makaabut sa board, wala pa kini hingpit nga nahaw-as aron mamaneho ang RF circuitry.Ang pagkaladlad sa mga linya sa RF sa mga eroplano sa kuryente, labi na ang mga wala nasala nga mga eroplano sa kuryente, kinahanglan nga maminusan.


Ang dagkong mga power planes nga kasikbit sa yuta nagmugna ug taas nga kalidad nga mga embedded capacitor nga nagpahinay sa mga parasitic signal ug gigamit sa digital communication system ug pipila ka RF system.Ang laing paagi mao ang paggamit sa gipamubu nga mga eroplano sa kuryente, usahay mas sama sa mga bakas sa tambok kaysa mga lut-od, aron mas sayon ​​​​alang sa mga linya sa RF nga hingpit nga malikayan ang mga eroplano sa kuryente.Ang duha nga mga pamaagi posible, apan ang pinakagrabe nga mga kinaiya sa duha kinahanglan nga dili paghiusa, nga mao ang paggamit sa usa ka gamay nga eroplano sa kuryente ug ruta ang mga linya sa RF sa ibabaw.

Lagda 8: Ipadayon ang decoupling duol sa device
Dili lamang ang pag-decoupling makatabang sa pagpugong sa bakak nga kasaba gikan sa aparato, makatabang usab kini sa pagtangtang sa mga tono nga namugna sa sulod sa aparato gikan sa pagdugtong sa mga eroplano sa kuryente.Ang mas duol sa decoupling capacitors anaa sa working circuitry, mas taas ang efficiency.Ang lokal nga decoupling dili kaayo madisturbo sa mga parasitic impedance sa mga traces sa circuit board, ug ang mas mugbo nga mga pagsubay nagsuporta sa gagmay nga mga antenna, nga nagpamenos sa dili gusto nga tonal emissions.Ang pagbutang sa capacitor naghiusa sa labing taas nga frequency sa self-resonant, kasagaran ang pinakagamay nga kantidad, pinakagamay nga gidak-on sa kaso, labing duol sa device, ug mas dako ang capacitor, mas layo sa device.Sa mga frequency sa RF, ang mga capacitor sa likod nga bahin sa board nagmugna og mga parasitic inductances sa pinaagi sa string-to-ground nga agianan, nga nawala ang kadaghanan sa kaayohan sa attenuation sa ingay.

I-summarize
Pinaagi sa pag-evaluate sa layout sa board, madiskubre namo ang mga istruktura nga mahimong magpadala o makadawat og dili tinuod nga mga tono sa RF.Pagsubay sa matag linya, pag-ila sa agianan sa pagbalik niini, siguroha nga kini makadagan nga parehas sa linya, ug labi na susihon pag-ayo ang mga pagbalhin.Usab, ihimulag ang potensyal nga mga tinubdan sa pagpanghilabot gikan sa tigdawat.Ang pagsunod sa pipila ka yano ug intuitive nga mga lagda aron makunhuran ang dili tinuod nga mga signal makapadali sa pagpagawas sa produkto ug makunhuran ang mga gasto sa pag-debug.