通信技术的发展已经见证了无线射频(RF)电路的广泛应用,如在移动电话,蓝牙产品和射频电路领域已成为无线电传播的核心技术。然而,近年来,4G的逐渐普及以及数据传输量级的明显增加导致RF电路的PCB设计面临挑战。毕竟,RF电路传输的信号数量每天升级数百次。
由于RF电路主要应用于具有小规模和便携性的便携式设备,整个电路的基本要求在于体积小,均匀合理的路由以及微组件之间的无干扰。然而,移动电话内的组件之间发生电磁干扰似乎是不可避免的,别担心,可以应用一些操作来有效地减少由电磁干扰引起的影响,本文将为射频电路带来合理的PCB设计,该设计的特点包括体积小,抗干扰能力明显。
无线射频(RF)电路基材的选择
由于一些IC(集成电路)在基板上实现,因此必须首先拾取合适的基板用于RF电路作为承载电子元件的模板。在基板材料的选择方面,考虑的要素包括介电常数,介电损耗和热膨胀系数,其中介电常数重要,因为它极大地影响电路的阻抗和传输速度,特别是那些极高的电路对介电常数有严格要求的频率。因此,通常采用具有相对小的介电常数的基板材料。
电磁兼容PCB设计程序
1、原理图设计
PCB设计的步是设计原理图,必须在计算机的帮助下完成,原理图设计通过包含所有电子模拟组件的PCB设计软件实现。首先,通过模拟计算机中的实际电路来设计电路图。然后,电路图必须与相应的组件连接,接下来,基于示意图实施操作模拟以确定基本操作的可行性。
2、电磁兼容性PCB设计
在原理图设计之后,可以基于示意图科学地确定PCB的图案和尺寸,PCB的图案和尺寸可以根据位置,尺寸,图案和其他参数进行优化,以使整个系统达到佳性能。在此过程中,有必要确定定位孔,视野和参考孔的位置。
找到所有必需的零件,普通组件很容易在仓库中找到,如果仓库中没有组件,则需要采购或制造组件。PCBCart拥有专业稳定的组件采购系统,客户可以信赖。然后,需要分发组件并在它们周围实现路由。后一步是检测电路的运行,以确保电路的性能能够满足要求,电路的运行基本稳定。
3、射频电路组件布局
与普通元件布局不同,RF电路中的所有元件都是如此之小,这是由于SMT(表面贴装技术)应用于元件布局的电路规模小,而红外回流炉用于微电子元件的焊接。焊接是射频电路设计中的一个重要环节,其质量直接影响整个电路的整体质量。对于RF电路的PCB,需要在电子元件之间形成优异的电磁兼容性,这是值得考虑的因素。不同电子元件之间的电磁辐射影响每个电子元件的独立操作,因此必须首先拾取具有抗干扰能力的元件。
另外,在电路整体操作的过程中,电路中的电流趋于导致磁场的产生。因此,从RF电路的角度来看,除了考虑元件之间的干扰之外,还必须考虑电路对其他电路的电磁干扰。宏观电路布局非常关键,以下基本电路布局原则可以作为参考。
组件的布置应排列成一排,确定PCB入口镀锡系统的方向,以减少焊接松动造成的问题。通常组件之间的间距应为0.5mm或更大,以便可以在组件之间实现锡焊,否则,由于组件之间的距离较小,无法实现焊接。
其次,所有接口必须在PCB系统中相互兼容,必须考虑组件接口的位置,尺寸和形状,以确保它们之间的平滑连接。电路的复杂性不可避免地导致电路之间的电位差,由于这些差异之间的空间很小,因此总会发生短路。因此,不应将具有高电势的元件放置得太靠近以避免发生短路,在高压环境中必须更加注意。
后必须仔细考虑电路结构,并且必须将电路切割成单独的模块,每个模块具有许多电子元件,组件应根据不同的模块进行分发。例如,高频放大电路或混频电路应该在布局过程中放在一起,这样可以有效地减少线环区域,从而可以减少电路消耗和电磁辐射,而且,它能够阻止不同模块之间的相互干扰。
4、路由
路由在基本布局之后实现,分为详细路由和整体路由,前者指的是电路中不同模块内部的路由,尽管可以在IC设计中进行详细的布线,但是在采购组件之前完成初步详细布线,有时只需要稍加修改即可。
总体路由是指不同模块之间的相互路由或电源与每个模块之间的网络路由,在整体路由过程中必须考虑一些方面,由于位置特殊性和模块之间的不同距离,将导致许多限制。如果将每个模块视为一个点并确定点之间的连接,则将生成具有短路由长度的佳方案,以便节省材料成本并使电路看起来简单和整洁。
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