射頻PCB電路板的抗干擾設(shè)計(jì)
射頻PCB電路板的抗干擾設(shè)計(jì)
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跟著電子通信技術(shù)的開展,無線射頻電路技術(shù)運(yùn)用越來越廣,其間的射頻電路的功能目標(biāo)直接影響整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量,射頻PCB電路板的抗干擾規(guī)劃關(guān)于減小系統(tǒng)電磁信息輻射具有重要的含義。射頻電路板的密度越來越高,射頻PCB印制電路板規(guī)劃的好壞對(duì)立干擾影響很大,同一電路,不同的射頻PCB印制電路板規(guī)劃結(jié)構(gòu),其功能目標(biāo)會(huì)相差很大。電磁干擾信號(hào)假設(shè)處理不妥,或許形成整個(gè)電路系統(tǒng)的無法正常作業(yè),因此怎樣防止和按捺電磁干擾,前進(jìn)電磁兼容性,就成為規(guī)劃射頻電路板時(shí)的一個(gè)非常重要的課題。
電磁兼容性EMC是指電子系統(tǒng)在規(guī)矩的電磁環(huán)境中依照規(guī)劃要求能正常作業(yè)的才華。電子系統(tǒng)所受的電磁干擾不只來自電場(chǎng)和磁場(chǎng)的輻射,也有線路公共阻抗、導(dǎo)線間耦合和電路結(jié)構(gòu)的影響。在研制規(guī)劃電路時(shí),希望規(guī)劃的印制電路板盡或許不易受外界干擾的影響,而且也盡或許小地干擾影響其他電子系統(tǒng)。
規(guī)劃PCB板首要的任務(wù)是對(duì)電路進(jìn)行分析,確認(rèn)關(guān)鍵電路。這就是要辨認(rèn)哪些電路是干擾源,哪些電路是活絡(luò)電路,澄清干擾源或許通過什么途徑干擾活絡(luò)電路。射頻電路作業(yè)頻率高,干擾源主要是通過電磁輻射來干擾活絡(luò)電路,因此射頻電路板抗干擾規(guī)劃的目的是減小PCB板的電磁輻射和PCB板上電路之間的串?dāng)_。
1、射頻電路板規(guī)劃
1.1元器材的布局
由于SMT一般選用紅外爐暖流焊來實(shí)現(xiàn)元器材的焊接,因此元器材的布局影響到焊點(diǎn)的質(zhì)量,從而影響到產(chǎn)品的成品率。而關(guān)于射頻電路板規(guī)劃而言,電磁兼容性要求每個(gè)電路模塊盡量不產(chǎn)生電磁輻射,而且具有必定的抗電磁干擾才華,因此元器材的布局也影響到電路本身的干擾及抗干擾才華,直接關(guān)系到所規(guī)劃電路的功能。故在進(jìn)行射頻電路板規(guī)劃時(shí)除了要考慮一般PCB規(guī)劃時(shí)的布局外,主要還須考慮怎樣減小射頻電路中各部分之間的互相干擾、怎樣減小電路本身對(duì)其他電路的干擾以及電路本身的抗干擾才華。
根據(jù)閱歷,射頻電路效果的好壞不只取決于射頻電路板本身的功能目標(biāo),很大部分還取決于與CPU處理板間的互相影響,因此在進(jìn)行射頻電路板規(guī)劃時(shí),合理布局顯得尤為重要。布局的總原則是元器材應(yīng)盡或許同一方向擺放,通過挑選射頻PCB電路板進(jìn)入熔錫系統(tǒng)的方向來減少甚至防止焊接不良的現(xiàn)象;根據(jù)閱歷元器材間最少要有0.5mm的間隔才華滿意元器材的熔錫要求,若PCB板的空間容許,元器材的間隔應(yīng)盡或許寬。關(guān)于雙面板一般應(yīng)規(guī)劃一面為SMD及SMC元件,另一面則為分立元件。
射頻電路板布局中應(yīng)留意:
①首要確認(rèn)與其他PCB板或系統(tǒng)的接口元器材在射頻PCB印制電路板上的方位,有必要留意接口元器材間的協(xié)作問題(加元器材的方向等);
②根據(jù)單元電路在運(yùn)用中對(duì)電磁兼容性活絡(luò)程度不同進(jìn)行分組。關(guān)于電路中易受干擾部分的元器材在布局時(shí)還應(yīng)盡量避開干擾源(比方來自數(shù)據(jù)處理板上CPU的干擾等);
③由于掌上用品的體積都很小,元器材間擺放很緊湊,因此關(guān)于體積較大的元器材,有必要優(yōu)先考慮,確認(rèn)出相應(yīng)方位,并考慮互相間的協(xié)作問題;
④仔細(xì)分析電路結(jié)構(gòu),對(duì)電路進(jìn)行分塊處理(加高頻擴(kuò)展電路、混頻電路及解調(diào)電路等),盡或許將強(qiáng)電信號(hào)和弱電信號(hào)分隔,將數(shù)字信號(hào)電路和仿照信號(hào)電路分隔,完結(jié)同一功能的電路應(yīng)盡量安排在必定的規(guī)劃之內(nèi),然后減小信號(hào)環(huán)路面積;各部分電路的濾波網(wǎng)絡(luò)有必要就近銜接,這樣不只可以減小輻射,而且可以減少被干擾的機(jī)率,前進(jìn)電路的抗干擾才華。
1.2布線
在根本完結(jié)元器材的布局后,就可開始布線了。布線的根本原則為:在組裝密度容許情況下,盡量選用低密度布線規(guī)劃,而且信號(hào)走線盡量粗細(xì)一起,有利于阻抗匹配。
關(guān)于射頻電路,信號(hào)線的走向、寬度、線間隔的不合理規(guī)劃,或許形成信號(hào)傳輸線之間的穿插干擾;其他,系統(tǒng)電源本身還存在噪聲干擾,所以在規(guī)劃射頻電路板時(shí)必定要概括考慮,合理布線。布線時(shí),所有走線應(yīng)遠(yuǎn)離PCB板的邊框2mm左右,防止PCB板制造時(shí)形成斷線或有斷線的風(fēng)險(xiǎn)。
電源線要盡或許寬,以減少環(huán)路電阻,一起使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一起,以前進(jìn)抗干擾才華;所布信號(hào)線應(yīng)盡或許短,并盡量減少過孔數(shù)目;各元器材間的連線越短越好,以減少散布參數(shù)和互相間的電磁干擾;對(duì)不相容的信號(hào)線應(yīng)盡量互相遠(yuǎn)離,且盡量防止平行走線,而在正反兩面的信號(hào)線應(yīng)互相垂直;布線時(shí)在需求拐角的當(dāng)?shù)貞?yīng)以135°角為宜,防止拐直角。
布線時(shí)與焊盤直接相連的線條不宜太寬,走線應(yīng)盡量脫離不相連的元器材,防止短路;過孔不宜畫在元器材上,且應(yīng)盡量遠(yuǎn)離不相連的元器材,防止在高頻微波射頻電路板生產(chǎn)中呈現(xiàn)虛焊、連焊、短路等現(xiàn)象。在射頻電路板規(guī)劃中,電源線和地線的正確布線顯得特別重要,合理的規(guī)劃是打敗電磁干擾的最重要的手段。
射頻PCB電路板上相當(dāng)多的干擾源是通過電源和地線產(chǎn)生的,其間地線引起的噪聲干擾最大。地線簡(jiǎn)單構(gòu)成電磁干擾的主要原因在于地線存在阻抗。當(dāng)有電流流過地線時(shí),就會(huì)在地線上產(chǎn)生電壓,然后產(chǎn)生地線環(huán)路電流,構(gòu)成地線的環(huán)路干擾。當(dāng)多個(gè)電路共用一段地線時(shí),就會(huì)構(gòu)成公共阻抗耦合,然后產(chǎn)生所謂的地線噪聲。
因此,在對(duì)射頻電路板的地線進(jìn)行布線時(shí)應(yīng)該做到:
①對(duì)電路進(jìn)行分塊處理時(shí),射頻電路根本上可分紅高頻擴(kuò)展、混頻、解調(diào)、本振等部分,要為各個(gè)電路模塊供應(yīng)一個(gè)公共電位參考點(diǎn),即各模塊電路各自的地線,這樣信號(hào)就可以在不同的電路模塊之間傳輸。然后,匯總于射頻電路板接入地線的當(dāng)?shù)?,即匯總于總地線。由于只存在一個(gè)參考點(diǎn),因此沒有公共阻抗耦合存在,然后也就沒有互相干擾問題;
②數(shù)字區(qū)與仿照區(qū)盡或許以地線進(jìn)行阻隔,而且數(shù)字地與仿照地要?jiǎng)e離,最后接于電源地;
③在各部分電路內(nèi)部的地線也要留意單點(diǎn)接地原則,盡量減小信號(hào)環(huán)路面積,并與相應(yīng)的濾波器電路的地線就近相接;
④在空間容許的情況下,各模塊之間最好能以地線進(jìn)行阻隔,防止互相之間的信號(hào)耦合效應(yīng)。
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