RF PCB plaat valesignaalide vähendamiseks vajalik paigutus nõuab raadiosagedusliku inseneri loovust.Nende kaheksa reegli meelespidamine ei aita mitte ainult kiirendada turule jõudmist, vaid suurendab ka teie töögraafiku prognoositavust.


Reegel 1: maandusavad peaksid asuma maandustasandi lüliti juures
Kõigil vooludel, mis voolavad läbi suunatud liini, on võrdne tagasitulek.Ühendusstrateegiaid on palju, kuid tagasivool voolab tavaliselt läbi külgnevate maandustasandite või signaaliliinidega paralleelselt paigutatud maanduste.Kuna võrdluskiht jätkub, piirdub kogu sidestus ülekandeliiniga ja kõik töötab suurepäraselt.Kui aga signaali marsruutimine lülitatakse ülemisest kihist sisemisele või alumisele kihile, peab ka tagasivool saama tee.


Joonis 1 on näide.Vahetult ülemise taseme signaaliliini voolu all on tagasivool.Kui see läheb üle alumisse kihti, läbib tagasivool läbi lähedalasuvate läbipääsude.Kui aga läheduses pole ümbervoolamiseks läbiviike, läbib tagasivool lähima vaba maapealse kaudu.Suuremad vahemaad tekitavad vooluahelaid, moodustades induktiivpoolid.Kui see soovimatu voolutee nihe läbib teise joone, on häired tugevamad.See vooluahel on tegelikult samaväärne antenni moodustamisega!

Kaheksa reeglit, mis aitavad teil vähendada RF PCB vooluringide parasiite

Joonis 1: Signaalivool voolab seadme kontaktidest läbi läbiviikude alumistesse kihtidesse.Reflow on signaali all, enne kui see sunnitakse lähimasse läbimisse, et lülituda teisele võrdluskihile

Maapinna viitamine on parim strateegia, kuid kiirliine võib mõnikord paigutada sisekihtidele.Maapealsete võrdlustasapindade paigutamine üles ja alla on väga keeruline ning pooljuhtide tootjad võivad olla tihvtidega piiratud ja paigutada elektriliinid kiirliinide kõrvale.Kui võrdlusvoolu on vaja ümber lülitada kihtide või võrkude vahel, mis ei ole alalisvooluga ühendatud, tuleks lülituspunkti kõrvale asetada lahtisidestuskondensaatorid.



Reegel 2: ühendage seadme padi ülemise kihi maandusega
Paljud seadmed kasutavad seadmepakendi põhjas termomaanduspadjandit.RF-seadmetes on need tavaliselt elektrilised maandused ja külgnevatel padjapunktidel on rida maandusviide.Seadme padi saab ühendada otse maandustihvtiga ja ühendada mis tahes vase valamisega läbi ülemise kihi maanduse.Kui teid on mitu, jagatakse tagasivool proportsionaalselt tee impedantsiga.Padja läbival maandusühendusel on lühem ja madalam impedantsi tee kui kontakti maandus.


Hea elektriühendus plaadi ja seadme padjandite vahel on kriitiline.Montaaži ajal võivad trükkplaadi täitmata läbiviigud massiivi kaudu ka jootepastat seadmest välja tõmmata, jättes tühimikud.Läbi aukude täitmine on hea viis jootmise paigal hoidmiseks.Hindamise ajal avage ka jootemaski kiht, et veenduda, et seadme all oleval maapinnal pole jootemaski, kuna jootemask võib seadet tõsta või võnkuma panna.

Reegel 3: võrdluskihi vahe puudub

Kogu seadme perimeetril on läbipääsud.Toitevõrgud jaotatakse kohalikuks lahtisidumiseks ja seejärel toitetasandini, pakkudes sageli mitut läbiviiku, et minimeerida induktiivsust ja parandada voolu kandevõimet, samal ajal kui juhtsiin võib asuda sisemise tasapinnani.Kogu see lagunemine jääb seadme lähedale täielikult kinni.


Kõik need läbiviigud loovad sisemisele alusplaadile välistava tsooni, mis on suurem kui läbipääsu enda läbimõõt, pakkudes tootmisruumi.Need keelutsoonid võivad kergesti põhjustada katkestusi tagasisõiduteel.Olukorra muudab veelgi keerulisemaks asjaolu, et mõned viaavad on üksteise lähedal ja moodustavad maapinna kaevikuid, mis on tipptasemel CAD-vaatele nähtamatud.Joonis 2. Maandustasandi tühimikud kahe toitetasandi läbiviigu jaoks võivad tekitada kattuvaid eemale hoidvaid alasid ja katkestusi tagasivooluteel.Taasvoolu saab suunata ainult selleks, et mööda minna alusplaadi keelatud alast, mille tulemuseks on ühine emissiooni induktsioonitee probleem.

Kaheksa reeglit, mis aitavad teil vähendada RF PCB vooluringide parasiite

Joonis 2: Viade ümber olevad alustasapinnad võivad kattuda, sundides tagasivoolu signaaliteelt eemale.Isegi kui kattumist pole, tekitab keelutsoon alustasandil rotihammustuse impedantsi katkestuse

Isegi "sõbralikud" maandusavad toovad seotud metallpadjad minimaalsete mõõtmeteni, mida nõuab trükkplaatide tootmine protsessi.Signaalijälgedele väga lähedal olevad teed võivad kogeda erosiooni, justkui oleks rott hammustanud kõrgeima taseme maapinna.Joonisel 2 on kujutatud skemaatiline diagramm rotihammustusest.


Kuna CAD-tarkvara genereerib keelutsooni automaatselt ja emaplaadil kasutatakse sageli läbiviike, esineb varajases paigutusprotsessis peaaegu alati mõningaid tagasitee katkestusi.Jälgige paigutuse hindamise ajal iga kiirliini ja katkestuste vältimiseks kontrollige seotud ümbervoolukihte.Hea mõte on paigutada kõik maandustasandi häireid tekitavad läbiviigud mis tahes piirkonda, mis on kõige kõrgema taseme maapinna tühimikule lähemal.

Reegel 4: Diferentsiaaljoonte diferentseerimine
Tagasitee on signaaliliini jõudluse jaoks kriitiline ja seda tuleks käsitleda signaalitee osana.Samal ajal ei ole diferentsiaalpaarid tavaliselt tihedalt ühendatud ja tagasivool võib voolata läbi külgnevate kihtide.Mõlemad tagasivoolud tuleb suunata läbi võrdsete elektriteede.


Läheduse ja jagamise disainipiirangud hoiavad tagasivoolu samal kihil isegi siis, kui diferentsiaalpaari kaks joont ei ole tihedalt seotud.Et võltssignaalid tõesti madalal hoida, on vaja paremat sobitamist.Kõik planeeritud struktuurid, nagu diferentsiaalkomponentide all olevad maandustasandite väljalõiked, peaksid olema sümmeetrilised.Samamoodi võib pikkuste sobitamine tekitada probleeme signaalijälgede vingerdustega.Reflow ei tekita lainelisi probleeme.Ühe diferentsiaaljoone pikkuse sobivus peaks kajastuma teistes diferentsiaaljoontes.

Reegel 5: RF signaaliliinide läheduses pole kella ega juhtliine
Kella- ja juhtliine võib mõnikord pidada ebaolulisteks naabriteks, kuna need töötavad madalal kiirusel, isegi alalisvoolu lähedal.Selle lülitusomadused on aga peaaegu nelinurksed, tekitades unikaalseid toone paaritutel harmoonilistel sagedustel.Ruutlaine kiirgava energia põhisagedus ei oma tähtsust, kuid selle teravad servad võivad seda teha.Digitaalse süsteemi projekteerimisel saab nurga sagedus hinnata kõrgeima sagedusega harmoonilist, mida tuleb arvestada.Arvutusmeetod on: Fknee=0,5/Tr, kus Tr on tõusuaeg.Pange tähele, et see on tõusuaeg, mitte signaali sagedus.Kuid teravate servadega ruutlainetel on ka tugevad kõrgema järgu paaritu harmoonilised, mis võivad langeda ainult valel sagedusel ja ühenduda RF-liiniga, rikkudes rangeid ülekandemaski nõudeid.


Kella- ja juhtliinid peavad olema RF-signaaliliinidest isoleeritud sisemise alusplaadi või kõrgeima taseme maandusplaadiga.Kui maapinna isolatsiooni ei saa kasutada, tuleb jäljed suunata nii, et need ristuvad täisnurga all.Kuna kella või juhtliinide kiiratavad magnetvoo jooned moodustavad kiirgava veeru kontuurid ümber interferentsliinide voolude, ei tekita need vastuvõtja liinides voolu.Tõusuaja aeglustamine mitte ainult ei vähenda nurga sagedust, vaid aitab vähendada ka segajate tekitatud häireid, kuid kell või juhtliinid võivad toimida ka vastuvõtja liinidena.Vastuvõtja liin toimib endiselt kanalina, mis suunab seadmesse valesignaale.

6. reegel: kiirliinide isoleerimiseks kasutage maapinda
Mikroribad ja ribaliinid on enamasti ühendatud külgnevate maatasapindadega.Mõned voolujooned väljuvad endiselt horisontaalselt ja lõpetavad külgnevad jäljed.Ühel kiirel liinil või diferentsiaalpaaril olev toon lõpeb järgmisel jäljel, kuid signaalikihi maapealne perfusioon loob vooliinile madalama impedantsi lõpp-punkti, vabastades külgnevad jäljed toonidest.

Kella jaotus- või süntesaatoriseadme poolt sama sageduse kandmiseks suunatud jälgede klastrid võivad kulgeda kõrvuti, kuna vastuvõtja liinil on häiriv toon juba olemas.Rühmitatud read lähevad lõpuks siiski laiali.Hajutamisel tuleb maapinna üleujutus tagada hajutusliinide ja läbiviikude vahel, kus see hakkab hajuma, nii et indutseeritud tagasivool voolab tagasi mööda nominaalset tagasivooluteed.Joonisel 3 võimaldavad maandussaarte otstes olevad läbiviigud indutseeritud voolul voolata võrdlustasandile.Maapinna perfusiooni muude läbiviikude vaheline kaugus ei tohiks ületada ühte kümnendikku lainepikkusest, et maapind ei muutuks resonantsstruktuuriks.

Kaheksa reeglit, mis aitavad teil raadiosagedust vähendada PCB vooluringi parasiidid

Joonis 3: ülemise tasandi maandusavad, kus diferentsiaaljäljed on hajutatud, tagavad tagasivoolu vooluteed

Reegel 7: Ärge suunake raadiosagedusliine mürarikastele toitetasanditele
Toon siseneb jõutasandisse ja see levib kõikjale.Kui toiteallikatesse, puhvritesse, mikseritesse, summutitesse ja ostsillaatoritesse satuvad valetoonid, võivad need häirivat sagedust moduleerida.Samuti, kui toide jõuab plaadile, ei ole see veel RF-ahela juhtimiseks täielikult tühjenenud.RF-liinide kokkupuude toitetasanditega, eriti filtreerimata toitetasanditega, tuleks minimeerida.


Maapinnaga külgnevad suured toitetasandid loovad kvaliteetseid sisseehitatud kondensaatoreid, mis summutavad parasiitsignaale ja mida kasutatakse digitaalsetes sidesüsteemides ja mõnes raadiosagedussüsteemis.Teine lähenemisviis on kasutada minimeeritud võimsustasandeid, mis on mõnikord pigem rasvajäljed kui kihid, et RF-liinidel oleks lihtsam toitetasandeid täielikult vältida.Mõlemad lähenemisviisid on võimalikud, kuid nende kahe halvimaid omadusi ei tohi kombineerida, st kasutada väikest toitetasapinda ja suunata raadiosagedusliinid peal.

Reegel 8: hoidke lahtisidumist seadme lähedal
Lahtisidumine ei aita mitte ainult hoida seadmest valemüra, vaid aitab ka välistada seadme sees tekkivate helide ühendamise toitetasanditega.Mida lähemal on lahtisidestuskondensaatorid tööahelale, seda suurem on efektiivsus.Kohalikku lahtisidumist häirivad vähem trükkplaadi jälgede parasiittakistused ja lühemad jäljed toetavad väiksemaid antenne, vähendades soovimatuid tonaalseid emissioone.Kondensaatori paigutus ühendab endas kõrgeima iseresonantssageduse, tavaliselt väikseima väärtuse, väikseima korpuse suuruse, mis on seadmele kõige lähemal, ja mida suurem on kondensaator, seda kaugemal seadmest.RF-sagedustel tekitavad plaadi tagaküljel olevad kondensaatorid string-maa-tee parasiit-induktiivsuse, kaotades suure osa mürasummutuse eelistest.

Tehke kokkuvõte
Tahvli paigutust hinnates saame avastada struktuure, mis võivad edastada või vastu võtta valesid RF-toone.Jälgige iga joont, tehke teadlikult kindlaks selle tagasitee, veenduge, et see jookseb joonega paralleelselt, ja kontrollige eriti põhjalikult üleminekuid.Samuti eraldage vastuvõtjast võimalikud häirete allikad.Mõnede lihtsate ja intuitiivsete reeglite järgimine valesignaalide vähendamiseks võib kiirendada toote vabastamist ja vähendada silumiskulusid.