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一款详细的射频PCB设计案例分析



  正在电子产物和兴办中,电道板是一个不行贫乏的部件,它起着电道编制的电气和刻板等的贯串影响。怎样将电道中的元器件依照必定的央求,正在PCB上陈设组合起来,是PCB打算师的首要工作之一。构造打算不是轻易的将元器件正在PCB上陈设起来,或者电道得以连通就行的。执行声明一个优秀的电道打算,必需有合理的元器件构造,智力使电道编制正在实体组合后抵达不变、牢靠的劳动。反之,即使元器件构造分歧理,它将影响到电道板的劳动机能,甚至不行劳动。加倍是正在遍及采用集成器件的本日,即使集成电道仍用接线板的方法举办安设,那么,不但电道的体积巨大,况且无法不变的举办劳动。所以,正在产物打算进程中,构造打算和电道打算前具有同样紧张的名望。

  正在PCB构造之前必要弄分明产物的组织。组织必要正在PCB板上外示出来(组织与PCB接触片面,即腔壳位子及样式)。好比腔壳的外边厚度巨细,中心隔腔的厚度巨细,倒角半径巨细和隔腔上的螺钉巨细等等(换句话说,组织打算是凭据竣事后的PCB上所画的轮廓(组织片面)举办简直打算的(即使组织已批量开模具,就另当别论了))(螺钉类型有M2\M2.5\M3\M4等)。通常情状,外边腔厚度为4mm;内腔宽度为3mm(点胶工艺的为2mm);倒角半径2.5mm。以PCB板的左下角为原点,隔腔正在PCB上的位子需正在格点0.5的整数倍上,起码必要做到格点为0.1的整数倍上。如此有利于组织加工,偏差掌握比力准确。当然,这必要凭据简直产物的类型来打算。如下图所示:(PCB打算竣事后的组织轮廓图)

  射频链道构造留心事项凭据道理图的先后依次(输入到输出,包罗每个元件的先后位子和元件与元件之间的间距都有考究的。有的元件与元件之间隔绝不宜过大,好比网。)举办构造,构造成“一”字形或者“L”形。简直如下图所示:

  正在实践的射频链道构造中,因受产物的空间局部,不也许一律竣工“一”字型构造,这就迫使咱们将构造成“U”形。构造成U形并不是不行能,但必要正在中心加隔腔将其控制举办隔绝,做好障蔽。至于为什么要做障蔽我就不众讲了。如下图所示:

  另有一种正在横向也必要增添隔腔。即,用隔腔把一字形控制举办隔绝。这首要是由于必要隔绝片面很是敏锐或易滋扰其它电道;别的,另有一种也许便是一字形输入端到输出端这段电道的增益过大,也必要用隔腔将其隔离(若增益过大,腔体太大,也许会惹起自激)。 如下图所示:

  射频器件外围电道构造庄厉参照datasheet上面的央求举办构造,受空间局部可能举办调度(保障工艺央求的情状下,尽也许挨近芯片安排);数字芯片外围电道构造就不众讲了。

  若组织有金属底板,PCB与底板接触面尽量不放元器件,避免正在金属底板上面开槽。

  二、 布线欧姆阻抗线宽举办布线(通常都必要做隔层参考),尽量从焊盘中央出线,走线成直线,尽量走正在外层。正在必要拐弯的地方做成45度角或圆弧走线,引荐正在电容或电阻双方的焊盘动作拐点。即使遭遇器件走线成家央求的,请庄厉依照datasheet上面的参考值长度及样式走线。好比,一个放大管与电容之间的走线长度(或电感之间的走线长度)央求等等。如下图所示:

  正在举办PCB打算时,为了使高频电道板的打算更合理,抗滋扰机能更好,应从以下几方面商讨(通用做法):

  正在PCB打算中对高频电道板布线时,欺骗中心内层平面动作电源和地线层,可能起到障蔽的影响,有用低浸寄生电感、缩短信号线长度、低浸信号间的交叉滋扰。

  (2) 走线角拐弯或圆弧拐弯,如此可能减小高频信号的发射和彼此之间的耦合,及减小信号反射。

  层间布线倾向应当取笔直倾向,便是顶层为水准倾向,底层为笔直倾向,如此可能减小信号间的滋扰。

  对紧张的信号线举办包地处罚,可能明显抬高该信号的抗滋扰才具,当然还可能对滋扰源举办包地处罚,使其不伶俐扰其他信号。

  射频片面采用众点接地方法举办接地处罚。射频链道铺铜间隙通常20mil到40mil用的比力众。双方都必要打接地孔,且间距尽量依旧同等。射频通道上对地电容电阻的接地焊盘,尽量就近打接地孔。器件上的接地焊盘都必要打接地过孔。如下图所示:

  为了让腔壳与PCB板之间更好的接触。通常打两排接地孔且交织方法安排,如下图所示。

  为了使PCB与底座和腔壳之间有更周密的接触(更好的障蔽和散热),必要正在PCB板上安排螺钉孔位子。

  PCB与腔壳之间螺钉安排格式:隔腔每个交叉的地方安排一个螺钉。正在实践打算中,竣工比力难,可能凭据模块电道功用举办得当调度。但不管奈何,腔壳四个角上必需都有螺钉。如下图所示: