通信技術的發展已經見證了無線射頻(RF)電路的廣泛應用,如在移動電話,藍牙產品和射頻電路領域已成為無線電傳播的核心技術。然而,近年來,4G的逐漸普及以及數據傳輸量級的明顯增加導致RF電路的PCB設計面臨挑戰。畢竟,RF電路傳輸的信號數量每天升級數百次。
由于RF電路主要應用于具有小規模和便攜性的便攜式設備,整個電路的基本要求在于體積小,均勻合理的路由以及微組件之間的無干擾。然而,移動電話內的組件之間發生電磁干擾似乎是不可避免的,別擔心,可以應用一些操作來有效地減少由電磁干擾引起的影響,本文將為射頻電路帶來合理的PCB設計,該設計的特點包括體積小,抗干擾能力明顯。
無線射頻(RF)電路基材的選擇
由于一些IC(集成電路)在基板上實現,因此必須首先拾取合適的基板用于RF電路作為承載電子元件的模板。在基板材料的選擇方面,考慮的要素包括介電常數,介電損耗和熱膨脹系數,其中介電常數重要,因為它極大地影響電路的阻抗和傳輸速度,特別是那些極高的電路對介電常數有嚴格要求的頻率。因此,通常采用具有相對小的介電常數的基板材料。
電磁兼容PCB設計程序
1、原理圖設計
PCB設計的步是設計原理圖,必須在計算機的幫助下完成,原理圖設計通過包含所有電子模擬組件的PCB設計軟件實現。首先,通過模擬計算機中的實際電路來設計電路圖。然后,電路圖必須與相應的組件連接,接下來,基于示意圖實施操作模擬以確定基本操作的可行性。
2、電磁兼容性PCB設計
在原理圖設計之后,可以基于示意圖科學地確定PCB的圖案和尺寸,PCB的圖案和尺寸可以根據位置,尺寸,圖案和其他參數進行優化,以使整個系統達到佳性能。在此過程中,有必要確定定位孔,視野和參考孔的位置。
找到所有必需的零件,普通組件很容易在倉庫中找到,如果倉庫中沒有組件,則需要采購或制造組件。PCBCart擁有專業穩定的組件采購系統,客戶可以信賴。然后,需要分發組件并在它們周圍實現路由。后一步是檢測電路的運行,以確保電路的性能能夠滿足要求,電路的運行基本穩定。
3、射頻電路組件布局
與普通元件布局不同,RF電路中的所有元件都是如此之小,這是由于SMT(表面貼裝技術)應用于元件布局的電路規模小,而紅外回流爐用于微電子元件的焊接。焊接是射頻電路設計中的一個重要環節,其質量直接影響整個電路的整體質量。對于RF電路的PCB,需要在電子元件之間形成優異的電磁兼容性,這是值得考慮的因素。不同電子元件之間的電磁輻射影響每個電子元件的獨立操作,因此必須首先拾取具有抗干擾能力的元件。
另外,在電路整體操作的過程中,電路中的電流趨于導致磁場的產生。因此,從RF電路的角度來看,除了考慮元件之間的干擾之外,還必須考慮電路對其他電路的電磁干擾。宏觀電路布局非常關鍵,以下基本電路布局原則可以作為參考。
組件的布置應排列成一排,確定PCB入口鍍錫系統的方向,以減少焊接松動造成的問題。通常組件之間的間距應為0.5mm或更大,以便可以在組件之間實現錫焊,否則,由于組件之間的距離較小,無法實現焊接。
其次,所有接口必須在PCB系統中相互兼容,必須考慮組件接口的位置,尺寸和形狀,以確保它們之間的平滑連接。電路的復雜性不可避免地導致電路之間的電位差,由于這些差異之間的空間很小,因此總會發生短路。因此,不應將具有高電勢的元件放置得太靠近以避免發生短路,在高壓環境中必須更加注意。
后必須仔細考慮電路結構,并且必須將電路切割成單獨的模塊,每個模塊具有許多電子元件,組件應根據不同的模塊進行分發。例如,高頻放大電路或混頻電路應該在布局過程中放在一起,這樣可以有效地減少線環區域,從而可以減少電路消耗和電磁輻射,而且,它能夠阻止不同模塊之間的相互干擾。
4、路由
路由在基本布局之后實現,分為詳細路由和整體路由,前者指的是電路中不同模塊內部的路由,盡管可以在IC設計中進行詳細的布線,但是在采購組件之前完成初步詳細布線,有時只需要稍加修改即可。
總體路由是指不同模塊之間的相互路由或電源與每個模塊之間的網絡路由,在整體路由過程中必須考慮一些方面,由于位置特殊性和模塊之間的不同距離,將導致許多限制。如果將每個模塊視為一個點并確定點之間的連接,則將生成具有短路由長度的佳方案,以便節省材料成本并使電路看起來簡單和整潔。
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