무선 주파수 회로 및 전자기 호환성을 위한 PCB 설계

통신 기술의 발전으로 인해 무선 무선 주파수(RF) 회로가 휴대폰 분야와 같이 점차 광범위하게 적용되는 것을 목격했으며, RF 회로는 무선 전파의 핵심 기술이 되었습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 4G의 점진적인 보급과 데이터 전송 순서의 명백한 증가로 인해 RF 회로의 PCB 설계에 문제가 발생했습니다. 결국 RF 회로가 전달하는 신호의 수는 매일 수백 배씩 증가합니다. 또한, RF 회로는 주로 소형 및 휴대성의 속성을 갖는 휴대용 장치에 적용되기 때문에 전체 회로의 기본 요구 사항은 작은 볼륨, 균일하고 합리적인 라우팅 및 마이크로 부품 간의 비간섭에 있습니다. 그럼에도 불구하고 휴대폰 내부의 부품들 사이에 전자파 간섭이 일어나는 것은 불가피해 보인다. 괜찮아요. 전자기 간섭으로 인한 영향을 효과적으로 줄이기 위해 일부 작업을 적용할 수 있습니다. 이 기사는 RF 회로를 위한 합리적인 PCB 설계에 대해 설명할 것이며 이 설계의 특성에는 작은 볼륨과 명백한 간섭 방지 기능이 포함됩니다.

기재의 선택

일부 IC(집적 회로)는 기판에 구현되기 때문에 전자 부품을 운반하는 템플릿으로 RF 회로에 적합한 기판을 먼저 선택해야 합니다. 기판 재료의 선택에 있어서 가장 먼저 고려해야 할 요소는 유전상수, 유전손실, 열팽창계수 등이며, 이 중 유전상수는 회로의 임피던스와 전송속도에 큰 영향을 미치기 때문에 가장 중요합니다. 유전 상수에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 주파수. 따라서 상대적으로 유전 상수가 작은 기판 재료를 픽업하는 것이 일반적입니다.

PCB 설계 절차

• 개략도 설계

PCB 설계의 첫 번째 단계는 컴퓨터의 도움으로 완성되어야 하는 개략도를 설계하는 것입니다. 회로도 설계는 모든 전자 아날로그 구성 요소를 포함하는 PCB 설계 소프트웨어를 통해 구현됩니다. 먼저, 회로도는 실제 회로를 컴퓨터로 시뮬레이션하여 설계합니다. 그런 다음 해당 구성 요소와 회로도를 연결해야 합니다. 다음으로, 기본 동작의 타당성을 판단하기 위해 개략도를 기반으로 동작 시뮬레이션을 구현한다.

• PCB 설계

회로도 설계 후 회로도를 기반으로 PCB의 패턴과 크기를 과학적으로 결정할 수 있습니다. 전체 시스템이 최적의 성능에 도달할 수 있도록 위치, 치수, 패턴 및 기타 매개변수에 따라 PCB의 패턴과 크기를 최적화할 수 있습니다. 이 과정에서 로케이션 홀, 뷰 아이, 기준 홀의 위치를 ​​결정하는 것이 필요합니다.

필요한 모든 구성 요소를 찾습니다. 일반 구성 요소는 창고에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 부품이 창고에 없으면 부품을 조달하거나 제조해야 합니다. PCBCart는 고객이 신뢰할 수 있는 전문적이고 안정적인 부품 소싱 시스템을 갖추고 있습니다. 그런 다음 구성 요소를 배포하고 라우팅하여 구성 요소를 중심으로 구현해야 합니다. 마지막 단계는 회로의 성능이 요구 사항을 충족할 수 있고 회로의 작동이 기본적으로 안정적일 수 있는지 확인하기 위해 회로의 작동을 감지하는 것입니다.

구성 요소 레이아웃

일반 부품 레이아웃과 달리 RF 회로의 모든 부품은 회로의 작은 규모로 인해 부품 레이아웃에 SMT(표면 실장 기술)가 적용되고 마이크로 전자 부품의 납땜을 위한 적외선 리플로 오븐이 적용됩니다. 납땜은 RF 회로 설계에서 중요한 링크이며, 그 품질은 전체 회로의 전체 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. RF 회로의 PCB는 전자 부품 간에 우수한 전자파 적합성이 형성되어야 하며, 이는 가장 고려해야 할 요소입니다. 서로 다른 전자 부품 사이의 전자기 복사는 각 전자 부품의 독립적인 작동에 영향을 미치므로 먼저 간섭 방지 기능이 있는 부품을 선택해야 합니다.

또한, 회로의 전반적인 동작 과정에서 회로에 흐르는 전류는 자기장을 발생시키는 경향이 있다. 따라서 RF 회로의 관점에서 부품 간의 간섭을 고려하는 것 외에도 다른 회로에 대한 회로의 전자파 간섭을 고려해야 합니다. 거시적 회로 레이아웃은 매우 중요하며 다음과 같은 기본 회로 레이아웃 원칙을 참조로 간주할 수 있습니다.

먼저 구성 요소의 배열이 한 줄로 정렬되어야 합니다. 느슨한 납땜으로 인한 문제를 줄이기 위해 PCB 진입 주석 코팅 시스템의 방향 결정이 적용됩니다. 일반적으로 부품 사이의 간격은 0.5mm 이상이어야 부품 사이에 주석 솔더링을 구현할 수 있습니다. 그렇지 않으면 부품 간의 거리가 작아 납땜을 수행할 수 없습니다.

둘째, 모든 인터페이스는 PCB 시스템에서 서로 호환되어야 합니다. 구성 요소 인터페이스의 위치, 치수 및 모양을 모두 고려하여 이들 간의 원활한 연결을 보장해야 합니다. 회로의 복잡성은 불가피하게 회로 간의 전위차로 이어진다. 이러한 차이 사이의 작은 공간의 결과로 항상 단락이 발생합니다. 따라서 높은 전위를 가진 구성 요소는 단락 발생을 방지하기 위해 서로 너무 가까이 배치하지 않아야 합니다. 고전압 환경에서는 더욱 주의가 필요합니다.

마지막으로 회로 구조는 전체적으로 신중하게 고려되어야 하고 회로는 각각 많은 전자 부품을 포함하는 별도의 모듈로 절단되어야 합니다. 구성 요소는 다른 모듈에 따라 배포되어야 합니다. 예를 들어, 고주파 증폭 회로 또는 믹서 회로는 배선 루프 영역을 효과적으로 줄일 수 있도록 레이아웃 과정에서 함께 배치해야 회로 소비 및 전자파 방사를 줄일 수 있습니다. 또한 서로 다른 모듈 간의 상호 간섭을 차단할 수 있습니다.

라우팅

라우팅은 기본 레이아웃 이후에 구현되며, 세부 라우팅과 전체 라우팅으로 구분됩니다. 전자는 회로의 다른 모듈 내부의 라우팅을 나타냅니다. 세부 라우팅은 IC 설계에서 발생할 수 있지만 예비 세부 라우팅은 부품 조달 전에 완료됩니다. 약간의 수정이 필요할 때도 있습니다.

전체 라우팅은 서로 다른 모듈 간의 상호 라우팅 또는 전원과 각 모듈 간의 네트워크 라우팅을 나타냅니다. 전체 라우팅 과정에서 몇 가지 측면을 고려해야 합니다. 위치 특수성 및 모듈 간의 다른 거리로 인해 많은 제한이 발생합니다. 각 모듈을 하나의 포인트로 간주하여 포인트 간의 연결을 결정하면 가장 짧은 라우팅 길이로 최적의 플랜을 생성하여 재료비를 절감하고 회로를 심플하고 깔끔하게 보이게 합니다.

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