RF PCB plokštė Norint sumažinti klaidingus signalus, reikalingas RF inžinieriaus kūrybiškumas.Turėdami omenyje šias aštuonias taisykles, ne tik pagreitinsite pateikimą į rinką, bet ir padidinsite jūsų darbo grafiko nuspėjamumą.


1 taisyklė: įžeminimo angos turi būti ties įžeminimo atskaitos plokštumos jungikliu
Visos srovės, tekančios per nukreiptą liniją, turi vienodą grąžą.Yra daug sujungimo strategijų, tačiau grįžtamasis srautas dažniausiai teka per gretimas įžeminimo plokštes arba įžeminimus, išdėstytus lygiagrečiai su signalo linijomis.Kai etaloninis sluoksnis tęsiasi, visos jungtys apsiriboja perdavimo linija ir viskas veikia puikiai.Tačiau jei signalo nukreipimas perjungiamas iš viršutinio sluoksnio į vidinį arba apatinį sluoksnį, grįžtamasis srautas taip pat turi gauti kelią.


1 paveikslas yra pavyzdys.Iš karto po aukščiausio lygio signalo linijos srovė yra grįžtamasis srautas.Kai jis perkeliamas į apatinį sluoksnį, pakartotinis srautas eina per netoliese esančius angas.Tačiau jei netoliese nėra perpylimo angų, perpylimas eina per artimiausią galimą įžeminimo angą.Didesni atstumai sukuria srovės kilpas, formuojančias induktorius.Jei šis nepageidaujamas srovės kelio poslinkis kerta kitą liniją, trikdžiai bus sunkesni.Ši srovės kilpa iš tikrųjų prilygsta antenos formavimui!

Aštuonios taisyklės, padėsiančios sumažinti RF PCB grandinių parazitus

1 pav. Signalo srovė teka iš įrenginio kontaktų per perėjimus į apatinius sluoksnius.Perkėlimas yra po signalu, prieš tai priverčiamas prie artimiausio perėjimo, kad būtų pakeistas kitas atskaitos sluoksnis

Antžeminės nuorodos yra geriausia strategija, tačiau didelės spartos linijos kartais gali būti dedamos ant vidinių sluoksnių.Antžemines atskaitos plokštumų išdėstymas aukščiau ir žemiau yra labai sunkus, o puslaidininkių gamintojai gali būti suvaržyti kaiščiu ir tiesti elektros linijas šalia didelės spartos linijų.Jei atskaitos srovę reikia perjungti tarp sluoksnių ar tinklų, kurie nėra prijungti prie nuolatinės srovės, šalia perjungimo taško turėtų būti dedami atjungimo kondensatoriai.



2 taisyklė: Prijunkite įrenginio trinkelę prie viršutinio sluoksnio žemės
Daugelis įrenginių naudoja terminį įžeminimo padėklą įrenginio pakuotės apačioje.RF įrenginiuose tai paprastai yra elektros įžeminimas, o gretimuose trinkelių taškuose yra daugybė įžeminimo angų.Prietaiso trinkelę galima prijungti tiesiai prie įžeminimo kaiščio ir prijungti prie bet kokio vario išpylimo per viršutinį žemės sluoksnį.Jei yra keli keliai, grįžtamasis srautas padalijamas proporcingai kelio varžai.Įžeminimo jungtis per trinkelę turi trumpesnę ir mažesnę varžą nei kaiščio įžeminimas.


Geras elektros ryšys tarp plokštės ir įrenginio trinkelių yra labai svarbus.Surinkimo metu neužpildytos plokštės angos per masyvą taip pat gali ištraukti litavimo pastą iš įrenginio ir palikti tuštumų.Skylių užpildymas yra geras būdas išlaikyti litavimą vietoje.Vertinimo metu taip pat atidarykite litavimo kaukės sluoksnį, kad patikrintumėte, ar ant plokštės žemės, esančios po įrenginiu, nėra litavimo kaukės, nes litavimo kaukė gali pakelti įrenginį arba sukelti jo klibėjimą.

3 taisyklė: nėra atskaitos sluoksnio tarpo

Per visą įrenginio perimetrą yra perėjimai.Maitinimo tinklai yra suskaidomi vietiniam atjungimui, o tada nukreipiami į maitinimo plokštumą, dažnai suteikiant keletą perėjimų, siekiant sumažinti induktyvumą ir pagerinti srovės pralaidumą, o valdymo magistralė gali būti nukreipta į vidinę plokštumą.Visas šis skilimas baigiasi visiškai prispaustas prie įrenginio.


Kiekviena iš šių angų sukuria atskirties zoną vidinėje įžeminimo plokštumoje, kuri yra didesnė už pačios perėjos skersmenį, todėl užtikrinamas gamybos tarpas.Dėl šių išskirtinių zonų gali lengvai nutrūkti grįžtamasis kelias.Situaciją dar labiau apsunkina tai, kad kai kurios perėjimai yra arti vienas kito ir sudaro įžeminimo plokštumos griovius, kurie nematomi aukščiausio lygio CAD rodinyje.2 pav. Dviejų maitinimo plokštumos perėjimų įžeminimo plokštumos tuštumos gali sudaryti persidengiančias zonas ir nutraukti grįžtamąjį kelią.Perteklinis srautas gali būti nukreiptas tik siekiant apeiti draudžiamą įžeminimo plokštumos sritį, todėl susidaro bendra emisijos indukcijos kelio problema.

Aštuonios taisyklės, padėsiančios sumažinti RF PCB grandinių parazitus

2 paveikslas: įžeminimo plokštumų saugomos sritys aplink perėjimus gali persidengti, todėl grįžtamasis srautas nukrypsta nuo signalo kelio.Net jei nėra persidengimo, draudžiamoji zona sukuria žiurkės įkandimo varžos nutrūkimą įžeminimo plokštumoje

Netgi „draugiški“ įžeminimo įtaisai sumažina susijusias metalines trinkeles iki minimalių matmenų, kurių reikalaujama spausdintinių plokščių gamyba procesas.Labai arti signalo pėdsakų esančiose perėjose gali atsirasti erozija, tarsi aukščiausio lygio žemės tuštumą būtų įkandusi žiurkė.2 paveiksle yra žiurkės įkandimo schema.


Kadangi išskyrimo zoną automatiškai sukuria CAD programinė įranga, o sisteminėje plokštėje dažnai naudojami perėjimai, ankstyvojo išdėstymo procese beveik visada atsiras tam tikrų grįžimo maršrutų pertrūkių.Vertindami išdėstymą, sekite kiekvieną didelės spartos liniją ir patikrinkite susijusius perpylimo sluoksnius, kad išvengtumėte trikdžių.Gera idėja visas perėjimus, galinčius sukelti įžeminimo plokštumos trukdžius, išdėstyti bet kurioje srityje arčiau aukščiausio lygio žemės tuštumos.

4 taisyklė: laikykite diferencines linijas
Grįžimo kelias yra labai svarbus signalo linijos veikimui ir turėtų būti laikomas signalo kelio dalimi.Tuo pačiu metu diferencialinės poros paprastai nėra sandariai sujungtos, o grįžtamasis srautas gali tekėti per gretimus sluoksnius.Abi grįžtamosios linijos turi būti nukreiptos vienodais elektros keliais.


Dėl artumo ir bendro dizaino apribojimų grįžtamasis srautas išlieka tame pačiame sluoksnyje, net jei dvi diferencialo poros linijos nėra tvirtai sujungtos.Norint, kad klaidingi signalai tikrai būtų žemi, reikia geresnio suderinimo.Visos planuojamos konstrukcijos, tokios kaip įžeminimo plokštumų išpjovos po diferencialiniais komponentais, turi būti simetriškos.Be to, suderinus ilgius gali kilti problemų dėl signalo pėdsakų vingiavimo.Reflow nesukelia banguotų problemų.Vienos diferencialo linijos ilgio atitikimas turėtų atsispindėti kitose diferencialo linijose.

5 taisyklė: šalia RF signalo linijų nėra laikrodžio ar valdymo linijų
Laikrodžio ir valdymo linijos kartais gali būti vertinamos kaip nereikšmingos kaimynės, nes jos veikia mažu greičiu, net arti nuolatinės srovės.Tačiau jo perjungimo charakteristikos yra beveik kvadratinės bangos, sukuriančios unikalius tonus esant nelyginiams harmoniniams dažniams.Pagrindinis kvadratinės bangos skleidžiamos energijos dažnis neturi reikšmės, bet jos aštrios briaunos gali.Projektuojant skaitmeninę sistemą, kampinis dažnis gali įvertinti didžiausią dažnio harmoniką, į kurią reikia atsižvelgti.Skaičiavimo metodas yra toks: Fknee=0,5/Tr, kur Tr yra kilimo laikas.Atminkite, kad tai kilimo laikas, o ne signalo dažnis.Tačiau aštrių kraštų kvadratinės bangos taip pat turi stiprias aukštesnio laipsnio nelygines harmonikas, kurios gali nukristi tik netinkamu dažniu ir susijungti su RF linija, pažeidžiant griežtus perdavimo kaukės reikalavimus.


Laikrodžio ir valdymo linijos turi būti izoliuotos nuo RF signalo linijų vidine įžeminimo plokšte arba aukščiausio lygio įžeminimu.Jei negalima naudoti žemės izoliacijos, pėdsakus reikia nutiesti taip, kad jie susikirstų stačiu kampu.Kadangi laikrodžio arba valdymo linijų skleidžiamos magnetinio srauto linijos suformuos spinduliuojančius stulpelio kontūrus aplink trukdžių linijų sroves, jos negeneruos srovių imtuvo linijose.Sulėtėjęs kilimo laikas ne tik sumažina kampo dažnį, bet ir padeda sumažinti trikdžių sukeliamus trukdžius, tačiau laikrodžio arba valdymo linijos taip pat gali veikti kaip imtuvo linijos.Imtuvo linija vis tiek veikia kaip klaidingų signalų kanalas į įrenginį.

6 taisyklė: greitųjų linijų izoliavimui naudokite žemę
Mikrojuostos ir juostelės dažniausiai yra prijungtos prie gretimų įžeminimo plokštumų.Kai kurios srauto linijos vis dar sklinda horizontaliai ir baigia gretimus pėdsakus.Tonas vienoje didelės spartos linijos arba diferencialinės poros baigiasi kitame takelyje, tačiau signalo sluoksnio žemės perfuzija sukuria mažesnės varžos pabaigos tašką srauto linijai, atlaisvindama gretimus pėdsakus nuo tonų.

Laikrodžio paskirstymo arba sintezatoriaus įtaiso nukreiptų pėdsakų grupės, perduodančios tą patį dažnį, gali važiuoti viena šalia kitos, nes imtuvo linijoje jau yra trikdančiojo tono.Tačiau sugrupuotos linijos ilgainiui išsiskleis.Išsklaidymo metu tarp išsklaidymo linijų ir angų, kur jis pradeda sklisti, turi būti numatytas žemės potvynis, kad sukeltas grįžtamasis srautas tekėtų atgal vardiniu grįžtamuoju keliu.3 paveiksle įžeminimo salelių galuose esantys perėjimai leidžia indukuotajai srovei tekėti į atskaitos plokštumą.Atstumas tarp kitų žemės perfuzijos angų neturėtų viršyti vienos dešimtosios bangos ilgio, kad būtų užtikrinta, jog žemė netaptų rezonansine struktūra.

Aštuonios taisyklės, padėsiančios sumažinti RF PCB grandinės parazitai

3 pav. Viršutinio lygio įžeminimo angos, kuriose išsibarstę diferencialiniai pėdsakai, suteikia grįžtamojo srauto srauto kelius

7 taisyklė: Nenukreipkite RF linijų į triukšmingus maitinimo plokštumus
Tonas patenka į jėgos plotmę ir pasklinda visur.Jei klaidingi tonai patenka į maitinimo šaltinius, buferius, maišytuvus, slopintuvus ir osciliatorius, jie gali moduliuoti trukdantį dažnį.Panašiai, kai maitinimas pasiekia plokštę, ji dar nėra visiškai ištuštinta, kad būtų galima valdyti RF grandinę.RD linijų poveikis maitinimo plokštumoms, ypač nefiltruotoms maitinimo plokštumoms, turėtų būti kuo mažesnis.


Didelės galios plokštumos, esančios šalia žemės, sukuria aukštos kokybės integruotus kondensatorius, kurie slopina parazitinius signalus ir yra naudojami skaitmeninėse komunikacijos sistemose ir kai kuriose RF sistemose.Kitas būdas yra naudoti sumažintas galios plokštumas, kartais labiau panašias į riebalų pėdsakus nei sluoksnius, kad RF linijoms būtų lengviau visiškai išvengti galios plokštumų.Galimi abu būdai, tačiau negalima derinti blogiausių šių dviejų savybių, ty naudoti mažą galios plokštumą ir nukreipti RF linijas viršuje.

8 taisyklė: Laikykite atsiejimą šalia įrenginio
Atjungimas ne tik padeda išvengti klaidingo įrenginio triukšmo, bet ir padeda pašalinti įrenginio viduje generuojamus tonus nuo prijungimo prie maitinimo plokštumų.Kuo arčiau darbo grandinės yra atjungimo kondensatoriai, tuo didesnis efektyvumas.Vietinį atsiejimą mažiau trikdo parazitinės plokštės pėdsakų varžos, o trumpesni pėdsakai palaiko mažesnes antenas, todėl sumažėja nepageidaujama toninė emisija.Kondensatoriaus išdėstymas sujungia didžiausią savaiminio rezonanso dažnį, dažniausiai mažiausią reikšmę, mažiausią korpuso dydį, esantį arčiausiai įrenginio, ir kuo didesnis kondensatorius, tuo toliau nuo įrenginio.Esant RF dažniams, plokštės galinėje pusėje esantys kondensatoriai sukuria parazitines induktyvumas per stygą į žemę, prarasdami daug triukšmo slopinimo pranašumų.

Apibendrinti
Įvertinę plokštės išdėstymą, galime atrasti struktūras, kurios gali perduoti arba priimti klaidingus RF tonus.Stebėkite kiekvieną liniją, sąmoningai nustatykite jos grįžimo kelią, įsitikinkite, kad ji gali eiti lygiagrečiai linijai, ir ypač atidžiai patikrinkite perėjimus.Taip pat iš imtuvo izoliuokite galimus trukdžių šaltinius.Jei laikysitės kelių paprastų ir intuityvių taisyklių, kad sumažintumėte klaidingus signalus, galite paspartinti produkto išleidimą ir sumažinti derinimo išlaidas.