Úvahy o vestavěném vysokofrekvenčním (RF) obvodu v návrhu PCBA

Zvláštní pozornost je třeba věnovat při zapojení vestavěných vysokofrekvenčních (RF) obvodůPCBdesign, protože RF obvody mají některé jedinečné požadavky na frekvenci, šum, rušení a uspořádání obvodu. Zde jsou některé klíčové faktory při zvažování vestavěných RF obvodů v návrhu PCBA:

1. Fplánování frekvence:

Nejprve jasně definujte rozsah provozních frekvencí RF obvodu. Různé RF aplikace mohou vyžadovat různé frekvenční návrhy, jako jsou RF přijímače, vysílače nebo antény.

2. Výběr materiálu PCB:

Výběr vhodného materiálu PCB je velmi důležitý, protože různé materiály se velmi liší ve výkonu RF. Typicky se v RF aplikacích často používají materiály s nižšími ztrátami a nižšími dielektrickými konstantami, jako je PTFE nebo FR-4.

3. Úroveň PCB:

Vezmeme-li v úvahu hierarchickou strukturu PCB, obvykle se pro RF obvody používá vícevrstvá deska plošných spojů (jako je 4vrstvá nebo 6vrstvá), která poskytuje vrstvu základní roviny a výkonovou vrstvu, aby se snížily ztráty přenosových linek.

4. RF konektor:

Vyberte si vhodný RF konektor, jako je SMA, BNC nebo Type-N, abyste zajistili spolehlivost a výkon připojení.

5. Konstrukce přenosového vedení:

Při navrhování a rozmístění přenosových vedení na desce plošných spojů se ujistěte, že mají správné impedanční přizpůsobení, délku a šířku, aby se snížily ztráty signálu a odrazy.

6. Zapouzdření a uspořádání:

Uspořádání a uspořádání RF obvodů musí brát v úvahu minimalizaci přenosových cest signálu a omezení zdrojů rušení. Ke snížení přeslechů používejte techniky, jako jsou separační vrstvy, RF štíty a vrstvy zemní plochy.

7. Řízení spotřeby:

RF obvody mají obvykle vysoké požadavky na stabilitu a čistotu napájecího zdroje. Ke snížení šumu a rušení používejte vhodné regulátory napětí a výkonové filtry.

8. Odstraňte harmonické a rušivé:

Zajistěte, aby vysokofrekvenční obvody negenerovaly nežádoucí harmonické a rušivé signály tím, že je budete ovládat pomocí filtračních a potlačovacích technik.

9. Potlačení EMI a RFI:

RF obvody často vyžadují opatření k potlačení elektromagnetického rušení (EMI) a vysokofrekvenčního rušení (RFI), včetně použití stínění, filtrů a zemnících technik.

10. Testování a kalibrace:

Po dokončení návrhu PCBA jsou RF obvody testovány a kalibrovány, aby bylo zajištěno, že mají správný výkon v rozsahu provozních frekvencí.

11. Tepelné hospodářství:

RF obvody mohou generovat teplo, takže je třeba zvážit efektivní tepelné řízení, včetně chladičů a monitorování teploty.

12. Bezpečnostní a regulační požadavky:

Zajistěte, aby návrhy obvodů RF vyhovovaly příslušným regulačním požadavkům na elektromagnetickou kompatibilitu (EMC) a bezpečnost rádiových frekvencí.

Při navrhování vestavěných RF obvodů musí elektronickí inženýři, RF inženýři a návrháři PCB často úzce spolupracovat, aby zajistili výkon a spolehlivost obvodu. 

Stručně řečeno, zohlednění těchto klíčových faktorů pomůže dosáhnout úspěšného návrhu vestavěného RF obvodu.