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射频电路和电磁兼容性的PCB设计

随着通信技术的发展,无线射频(RF)电路在手机、蓝牙产品等领域的应用逐渐广泛,射频电路已成为无线电传播的核心技术。然而近年来,随着4G的逐渐普及和数据传输量级的明显提升,对射频电路的PCB设计提出了挑战。毕竟,射频电路传输的信号数量每天都会增加数百倍。此外,由于射频电路主要应用于便携设备,具有小型化和便携性的特点,整个电路的基本要求是体积小、布线均匀合理、微器件之间不相互干扰。然而,手机内部组件之间发生电磁干扰似乎是不可避免的。不用担心。可以应用一些操作来有效降低电磁干扰造成的影响。本文将为射频电路带来合理的PCB设计,该设计的特点是体积小,抗干扰能力明显。

基材的选择

由于某些IC(集成电路)是在基板上实现的,因此必须首先为RF电路选择合适的基板作为承载电子元件的模板。在基板材料的选择上,首先要考虑的因素包括介电常数、介电损耗和热膨胀系数,其中介电常数对电路的阻抗和传输速度有很大影响,尤其是对电路的阻抗和传输速度的影响最大的因素。对介电常数有严格要求的频率。因此,一般选用介电常数较小的基板材料是普遍的做法。

PCB设计程序

• 原理图设计


PCB设计的第一步是设计原理图,需要借助计算机来完成。原理图设计是通过包含所有电子模拟元件的PCB设计软​​件实现的。首先,电路图是通过在计算机中模拟真实电路来设计的。然后,电路图必须与相应的组件连接。其次,根据原理图进行运行仿真,确定基本运行的可行性。


• PCB设计


原理图设计完成后,可以根据原理图科学确定PCB的图案和尺寸。 PCB的图案和尺寸可以根据位置、尺寸、图案等参数进行优化,以使整个系统达到最佳性能。在这个过程中,需要确定定位孔、观察眼和参考孔的位置。


找到所有必需的组件。普通元件在仓库中很容易找到。如果仓库中没有组件,则需要采购或制造组件。 PCBCart 拥有客户可以信赖的专业稳定的元器件采购系统。然后,需要分布组件并围绕它们实现路由。最后一步是检测电路的运行情况,以保证电路的性能能够满足要求,电路运行基本稳定。

组件布局

与普通元件布局不同,由于电路规模小,射频电路中的所有元件都非常小,因此采用SMT(表面贴装技术)进行元件布局和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。对于射频电路的PCB,电子元器件之间需要形成良好的电磁兼容性,这是最值得考虑的因素。不同电子元件之间的电磁辐射会影响到各个电子元件的独立工作,因此需要先拾取具有抗干扰能力的元件。


另外,在电路整体运行的过程中,电路中的电流往往会导致磁场的产生。因此,从射频电路的角度来看,除了考虑元器件之间的干扰外,还必须考虑该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。


首先,元器件的排列应排成一排。采用PCB入口锡涂层系统方向的确定,以减少因焊接松动引起的问题。一般元件之间的间距应在0.5mm以上,以便元件之间可以进行锡焊。否则元件间距小,无法进行焊接。


其次,PCB系统中的所有接口必须相互兼容。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,总是会发生短路。因此,高电位元件不宜放置得太近,以免发生短路。高电压环境下要多加注意。


最后,电路结构必须作为一个整体仔细考虑,并且必须将电路切割成单独的模块,每个模块都有很多电子元件。组件应根据不同的模块进行分布。例如,在布局过程中应将高频放大电路或混频器电路放在一起,这样可以有效地减少线环面积,从而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。

路由

布线是在基本布局之后进行的,分为详细布线和整体布线。前者是指电路中不同模块内部的布线。虽然在 IC 设计中可能会进行详细的布线,但初步的详细布线是在采购组件之前完成的。有时只需要稍作修改。


整体路由是指不同模块之间的相互路由或电源与各个模块之间的网络路由。在整体路由的过程中必须考虑一些方面。由于位置的特殊性和模块之间的距离不同,会造成很多限制。如果将每个模块视为一个点,确定点与点之间的连接,就会产生走线长度最短的最佳方案,从而节省材料成本,使电路看起来简洁利落。

有用的资源:
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