other

Smanjite RF PCB parazite

  • 2022-06-20 16:32:57
RF PCB ploča raspored za smanjenje lažnih signala zahtijeva kreativnost RF inženjera.Imati na umu ovih osam pravila ne samo da će ubrzati izlazak na tržište, već i povećati predvidljivost vašeg radnog rasporeda.


Pravilo 1: Priključci za uzemljenje trebaju se nalaziti na prekidaču referentne ravnine uzemljenja
Sve struje koje teku kroz postavljeni vod imaju jednak povrat.Postoji mnogo strategija spajanja, ali povratni tok obično teče kroz susjedne ravnine uzemljenja ili uzemljenja postavljene paralelno sa signalnim vodovima.Kako se referentni sloj nastavlja, sva veza je ograničena na prijenosnu liniju i sve radi savršeno dobro.Međutim, ako se usmjeravanje signala prebaci s gornjeg sloja na unutarnji ili donji sloj, povratni tok također mora dobiti put.


Slika 1 je primjer.Neposredno ispod struje signalne linije najviše razine nalazi se povratni tok.Kada se prenese na donji sloj, reflow prolazi kroz obližnje otvore.Međutim, ako u blizini nema otvora za reflow, reflow ide kroz najbliži dostupni uzemljeni otvor.Veće udaljenosti stvaraju strujne petlje, tvoreći induktore.Ako ovaj neželjeni pomak putanje struje prijeđe drugu liniju, smetnje će biti ozbiljnije.Ova strujna petlja je zapravo ekvivalentna formiranju antene!

Osam pravila koja će vam pomoći u smanjenju parazita u RF PCB krugovima

Slika 1: Struja signala teče od pinova uređaja kroz vias do nižih slojeva.Reflow je ispod signala prije nego što bude prisiljen na najbliži prolaz za promjenu na drugi referentni sloj

Referiranje na tlo je najbolja strategija, ali se brze linije ponekad mogu postaviti na unutarnje slojeve.Postavljanje referentnih ravnina uzemljenja iznad i ispod vrlo je teško, a proizvođači poluvodiča mogu biti ograničeni iglama i postavljati električne vodove pored vodova velike brzine.Ako referentnu struju treba prebaciti između slojeva ili mreža koje nisu spojene istosmjernom strujom, kondenzatori za odvajanje trebaju se postaviti pored točke sklopke.



Pravilo 2: Spojite podlogu uređaja na tlo gornjeg sloja
Mnogi uređaji koriste toplinsku podlogu za uzemljenje na dnu pakiranja uređaja.Na RF uređajima to su obično električna uzemljenja, a susjedne točke imaju niz priključaka za uzemljenje.Ploča uređaja može se spojiti izravno na kontakt za uzemljenje i spojiti na bilo koji bakreni izljev kroz uzemljenje gornjeg sloja.Ako postoji više putova, povratni tok se dijeli proporcionalno impedanciji puta.Spajanje uzemljenja kroz jastučić ima kraću i nižu impedanciju od uzemljenja igle.


Dobra električna veza između ploče i jastučića uređaja je kritična.Tijekom sklapanja, neispunjeni otvori u nizu sklopova na sklopnoj ploči također mogu izvući pastu za lemljenje iz uređaja, ostavljajući praznine.Punjenje kroz rupe je dobar način da lemljenje ostane na mjestu.Tijekom evaluacije također otvorite sloj maske za lemljenje kako biste provjerili nema li maske za lemljenje na tlu ploče ispod uređaja jer maska ​​za lemljenje može podići uređaj ili uzrokovati njegovo klimanje.



Pravilo 3: Nema praznina u referentnom sloju

Postoje prolazi po cijelom perimetru uređaja.Mreže napajanja rastavljaju se radi lokalnog odvajanja, a zatim dolje do razine napajanja, često pružajući višestruke priključke kako bi se smanjio induktivitet i poboljšao kapacitet prijenosa struje, dok kontrolna sabirnica može biti dolje do unutarnje ravnine.Sva ta razgradnja završava potpuno stegnutom blizu uređaja.


Svaki od ovih otvora stvara zonu isključenja na unutarnjoj ravnini uzemljenja koja je veća od promjera samog otvora, osiguravajući prostor za proizvodnju.Ove zone isključenja mogu lako uzrokovati prekide u povratnom putu.Daljnje kompliciranje situacije je činjenica da su neki viasi blizu jedan drugome i tvore rovove u ravnini tla koji su nevidljivi CAD prikazu najviše razine.Slika 2. Praznine u ravnini uzemljenja za dva otvora u ravnini napajanja mogu stvoriti područja koja se preklapaju i stvoriti prekide na povratnom putu.Reflow se može preusmjeriti samo da se zaobiđe zabranjeno područje ravnine uzemljenja, što rezultira problemom uobičajenog puta indukcije emisije.

Osam pravila koja će vam pomoći u smanjenju parazita u RF PCB krugovima


Slika 2: Područja zaštite uzemljenja oko otvora mogu se preklapati, tjerajući povratni tok dalje od putanje signala.Čak i ako nema preklapanja, zabranjena zona stvara diskontinuitet impedancije ugriza štakora u ravnini uzemljenja

Čak i "prijateljski" uzemljeni otvori dovode pripadajuće metalne jastučiće do minimalnih dimenzija koje zahtijeva proizvodnja tiskanih ploča postupak.Otvori vrlo blizu tragova signala mogu doživjeti eroziju kao da je prazninu na najvišoj razini tla odgrizao štakor.Slika 2 je shematski dijagram ugriza štakora.


Budući da zonu isključenja automatski generira CAD softver, a vias se često koriste na matičnoj ploči, gotovo uvijek će biti nekih prekida povratnog puta tijekom ranog procesa rasporeda.Pratite svaku brzu liniju tijekom evaluacije izgleda i provjerite povezane slojeve reflowa kako biste izbjegli prekide.Dobra je ideja postaviti sve otvore koji mogu stvoriti smetnje u ravnini uzemljenja u bilo kojem području bliže praznini uzemljenja na najvišoj razini.



Pravilo 4: Neka diferencijalni vodovi budu diferencijalni
Povratni put je kritičan za performanse signalne linije i treba ga smatrati dijelom signalnog puta.U isto vrijeme, diferencijalni parovi obično nisu čvrsto povezani, a povratni tok može teći kroz susjedne slojeve.Oba povratna voda moraju biti usmjerena kroz jednake električne putove.


Ograničenja dizajna blizine i dijeljenja zadržavaju povratni tok na istom sloju čak i kada dvije linije diferencijalnog para nisu čvrsto povezane.Da bi lažni signali bili stvarno niski, potrebno je bolje podudaranje.Sve planirane strukture kao što su izrezi za uzemljene ravnine ispod diferencijalnih komponenti trebaju biti simetrične.Isto tako, podudaranje duljina može stvoriti probleme s vijugama u tragovima signala.Reflow ne uzrokuje probleme s valovima.Usklađivanje duljine jednog diferencijalnog voda treba se odraziti na druge diferencijalne vodove.



Pravilo 5: Bez satnih ili kontrolnih linija u blizini RF signalnih linija
Sat i upravljačke linije ponekad se mogu smatrati beznačajnim susjedima jer rade pri malim brzinama, čak i blizu istosmjerne.Međutim, njegove značajke prebacivanja su gotovo pravokutnog vala, proizvodeći jedinstvene tonove na neparnim harmoničkim frekvencijama.Osnovna frekvencija energije pravokutnog vala nije bitna, ali njegovi oštri rubovi mogu.U dizajnu digitalnog sustava, kutna frekvencija može procijeniti najviši harmonik frekvencije koji se mora uzeti u obzir.Metoda izračuna je: Fknee=0,5/Tr, gdje je Tr vrijeme uspona.Imajte na umu da je to vrijeme porasta, a ne frekvencija signala.Međutim, kvadratni valovi s oštrim rubovima također imaju jake neparne harmonike višeg reda koji mogu pasti samo na pogrešnoj frekvenciji i spojiti se na RF liniju, kršeći stroge zahtjeve maske prijenosa.


Sat i kontrolne linije trebaju biti izolirane od RF signalnih linija unutarnjom plohom za uzemljenje ili uzemljenjem na najvišoj razini.Ako se izolacija od tla ne može koristiti, tragove treba usmjeriti tako da se križaju pod pravim kutom.Budući da će linije magnetskog toka koje emitiraju sat ili kontrolne linije formirati obrise stupaca zračenja oko struja ometajućih linija, one neće generirati struje u linijama prijemnika.Usporavanje vremena porasta ne samo da smanjuje kutnu frekvenciju, već također pomaže u smanjenju smetnji od ometača, ali sat ili upravljačke linije također mogu djelovati kao prijamne linije.Prijemna linija i dalje djeluje kao kanal za lažne signale u uređaj.




Pravilo 6: Koristite zemlju za izolaciju brzih linija
Mikrotrakasti i trakasti vodovi uglavnom su spojeni na susjedne uzemljene ravnine.Neke linije toka još uvijek izviru vodoravno i prekidaju susjedne tragove.Ton na jednoj brzoj liniji ili diferencijalnom paru završava na sljedećem tragu, ali perfuzija uzemljenja na sloju signala stvara točku završetka niže impedancije za vod toka, oslobađajući susjedne tragove od tonova.

Klasteri tragova koje usmjerava distribucija takta ili sintesajzer za prenos iste frekvencije mogu se odvijati jedan pored drugog jer je ton smetnje već prisutan na liniji prijamnika.Međutim, grupirane linije će se na kraju raširiti.Prilikom raspršivanja treba osigurati natapanje tla između vodova za raspršivanje i otvora gdje se počinje raspršivati ​​tako da inducirani povrat teče natrag duž nominalne povratne staze.Na slici 3, otvori na krajevima uzemljenih otoka dopuštaju da inducirana struja teče na referentnu ravninu.Razmak između ostalih otvora na perfuziji tla ne smije prelaziti jednu desetinu valne duljine kako bi se osiguralo da tlo ne postane rezonantna struktura.

Osam pravila koja će vam pomoći smanjiti RF Paraziti PCB kola


Slika 3: Prizemni otvori na najvišoj razini gdje su diferencijalni tragovi razbacani osiguravaju staze protoka za povratni tok




Pravilo 7: Nemojte usmjeravati RF vodove na bučne energetske ravnine
Ton ulazi u razinu snage i širi se posvuda.Ako lažni tonovi uđu u izvore napajanja, međuspremnike, miksere, prigušivače i oscilatore, mogu modulirati frekvenciju smetnji.Isto tako, kada napajanje dođe do ploče, još nije potpuno ispražnjeno za pogon RF strujnog kruga.Izloženost RF vodova strujama, posebno nefiltriranim strujama, treba svesti na minimum.


Velike razine snage u blizini zemlje stvaraju visokokvalitetne ugrađene kondenzatore koji prigušuju parazitske signale i koriste se u digitalnim komunikacijskim sustavima i nekim RF sustavima.Drugi pristup je korištenje minimiziranih energetskih ravnina, ponekad više nalik masnim tragovima nego slojevima, tako da je RF linijama lakše potpuno izbjeći energetske ravnine.Oba su pristupa moguća, ali ne smiju se kombinirati najgore karakteristike ta dva, a to je korištenje male energetske ravnine i usmjeravanje RF vodova na vrh.




Pravilo 8: Držite odvajač blizu uređaja
Ne samo da odvajanje pomaže u sprječavanju lažne buke iz uređaja, ono također pomaže u eliminaciji tonova generiranih unutar uređaja od spajanja na razine napajanja.Što su kondenzatori za odvajanje bliže radnom strujnom krugu, veća je učinkovitost.Lokalno odvajanje je manje ometeno parazitskim impedancijama tragova sklopovske ploče, a kraći tragovi podržavaju manje antene, smanjujući neželjene tonske emisije.Postavljanje kondenzatora kombinira najveću vlastitu rezonantnu frekvenciju, obično najmanju vrijednost, najmanju veličinu kućišta, najbliže uređaju, a što je veći kondenzator, to je dalje od uređaja.Na RF frekvencijama, kondenzatori na stražnjoj strani ploče stvaraju parazitske induktivnosti na putu žica-uzemljenje, gubeći velik dio prednosti prigušenja šuma.




Rezimirati
Procjenom rasporeda ploče možemo otkriti strukture koje mogu odašiljati ili primati lažne RF tonove.Pratite svaku liniju, svjesno identificirajte njen povratni put, provjerite može li ići paralelno s linijom, a posebno temeljito provjerite prijelaze.Također, izolirajte potencijalne izvore smetnji od prijemnika.Slijeđenje nekih jednostavnih i intuitivnih pravila za smanjenje lažnih signala može ubrzati izdavanje proizvoda i smanjiti troškove otklanjanja pogrešaka.

Autorska prava © 2023 ABIS CRUCITS CO., LTD.Sva prava pridržana. Power by

IPv6 mreža podržana

vrh

Ostavite poruku

Ostavite poruku

    Ako ste zainteresirani za naše proizvode i želite znati više detalja, ostavite poruku ovdje, odgovorit ćemo vam čim budemo mogli.

  • #
  • #
  • #
  • #
    Osvježite sliku