射频模拟电路(射频模拟电路设计教程)

Mark wiens

发布时间:2022-12-12

射频模拟电路(射频模拟电路设计教程)

 

射频(RF)印刷电路板是一种非常高速的电路,工作频率在100mhz 及以上,通常在500mhz 至2ghz 之间。RF pcb 是无线网络、智能手机、智能电视等高科技设备的骨干。此外,射频多氯联苯用于汽车,医疗设备,军事和航空航天应用,以实现精通的测量,检测和监测功能。

射频电路与任何典型的模拟电路和数字电路有着显著的区别。射频信号包括高频模拟信号,这些信号可以在设定的限制范围内的任何电压或电流水平,在任何给定的时间点。这种射频 PCB 的设计相当复杂,必须遵循严格的指导原则,以减轻高频信号造成的干扰问题。

在射频 PCB 设计过程中,最常被讨论的话题是如何为目标应用选择合适的材料,以影响最终的设计。所选择的基板材料决定了价格、厚度、电路布局、安装可能性等,覆盖了整个产品功能的很大一部分。

指南: 选择正确的层压基板的高频射频 PCB 应用

强烈推荐树脂和基材编织材料的介电常数(Dk)匹配。衬底中不均匀的 Dks 在高频操作中可能会导致问题。在 PCB 设计中,设计者必须确保所有基板层的 Dk 匹配。在 PCB 制造或操作过程中,基板随温度变化而膨胀的程度被称为热膨胀热膨胀系数。层压基板的不同层可能以不同的速率扩展,导致功能失效和可靠性问题。在射频 PCB 设计中,匹配所有基板层的 CTEs 是必须的。选择具有编织性能的层压基板紧密网是建议,因为它可能直接影响 Dk。材料的损耗正切是在信号传输过程中在介质区域损失的能量。在射频 PCB 设计中,选择正确的损耗正切材料对于信号完整性是至关重要的。聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)材料就是这样一种建议用于射频 PCB 设计的材料。所选择的基板应该从环境中吸收最少的水分,以避免任何性能退化在高频率。电流信号在高频时往往集中在痕迹表面附近的一个小区域内。这就是所谓的皮肤效应。在高频操作中使用光滑的铜箔可以减少这种电阻损耗。

一般设计和布局指南,建立一个高品质的射频 PCB

主要关注的是高频信号对噪声干扰的敏感性,如振铃、反射或串扰。这就要求在路由射频信号时要小心阻抗匹配。设计者广泛使用50ω 的共同阻抗值,简化了射频信号的阻抗匹配。感应系数也对射频设计有重大影响,必须尽可能保持低。确保射频元件有足够的接地连接,在回路中没有不连续性。连接射频元件的跟踪必须是短的和足够的间隔,以避免任何串扰问题。隔离射频痕迹是必要的,以避免任何过热问题,因为这些轨道运作在一个非常高的频率。这可以通过在射频痕迹周围缝合通孔来实现。一个良好的平衡堆叠与均匀的铜层厚度提高了射频 PCB 的信号完整性。为了避免耦合效应,高速信号痕迹应该在射频信号以外的不同层上进行路由。电力供应线路应该在专用电源架上布线,插入必要的去耦和旁路电容器。在射频痕迹和近射频元件上加上通孔,可以减少寄生电感效应,也可以减少射频信号和 PCB 上其他信号痕迹之间的耦合。

射频 PCB 组装的设计指南射频 PCB 可以通过遵循射频 PCB 组装所需的一些基本设计指南来高产量地制造。这些规则是标准 DFM 规则的延伸,将有助于制造高输出的高速射频 PCB。

射频设计需要更高的功率支持。因此,热焊盘应该根据基本的电力需要而构造,并且仍然可以按照所需的热释放量来制造。贴片元件的放置必须在元件放置阶段提前考虑。在射频设计中,许多金属被用于电力网络和屏蔽目的。这些金属空间不应该被设计者用来放置任何 SMT 组件。射频 PCB 复杂的信号布线要求可能导致严格的元件布局策略。但是设计者必须考虑必要的返工,在大规模生产过程中的调试要求,并且必须为元件访问提供足够的空间。

如果设计者谨慎地考虑了射频 PCB 的所有设计和组装要求,找到一个中间地带来满足电气要求和制造可行性是可能的。

射频 PCB 安全操作指南

无线技术的繁荣确保了高频射频 PCB 与传统的军事或航空航天应用一起在消费品中的需要。基于射频的产品越来越多,导致了拥挤的射频频谱和不必要的干扰。因此,有必要谨慎操作这些射频 PCB 应用。

屏蔽射频电路板及其敏感元件可以大大减少电磁干扰干扰的威胁。但是这种屏蔽也可能干扰信号的传输。为了处理电磁干扰问题,适当的 PCB 接地是非常重要的。冗长的高速轨迹可以作为电磁干扰的发射器和接收器。因此,坚持最短的可能跟踪长度是重要的任何射频 PCB 设计。

互联网小常识:综合布线系统设计等级:基本型(1)、增强型(2)和综合性。

射频 PCB 的设计和制造需要良好的领域知识和详尽的 PCB 制造经验。这个全面的指南提供了一个设计,组装和安全因素的组合,要考虑,同时设计一个射频 PCB。不要忘记涉及到你的 PCB 组装供应商从设计阶段推出高性能的射频多氯联苯到市场。

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