No projeto de circuitos de RF, o layout e o roteamento determinam diretamente o desempenho do produto. Um bom projeto não apenas reduz a interferência, mas também melhora a estabilidade. Hoje, vou guiá-lo pelos elementos essenciais do projeto de PCB de RF, garantindo que seu produto vença desde o início!
I. Técnicas de Layout de Produtos de RF
1️⃣ Princípio de Layout Linear: Dentro da mesma cavidade blindada, o sinal principal de RF deve ser disposto em linha, seguindo a direção do fluxo do sinal. Um formato em L pode ser usado quando o espaço é limitado, mas um formato em U deve ser evitado para evitar a autointerferência do sinal.
2️⃣ Quando múltiplos canais são perfeitamente simétricos e possuem múltiplos canais de recepção ou transmissão, o layout e o roteamento de cada canal devem ser idênticos para garantir a consistência de fase e o desempenho balanceado.
3️⃣ Planeje o roteamento do sinal com antecedência. Considere a relação de acoplamento entre o caminho principal do sinal e os componentes durante a fase de layout para evitar ser forçado a um roteamento irracional posteriormente.
4️⃣ Dica de Posicionamento do Indutor: Os indutores devem ser colocados perpendicularmente aos indutores adjacentes para reduzir a interferência de indutância mútua.
5️⃣ Isolamento de alta e baixa potência: Amplificadores de alta potência (HPAs) e amplificadores de baixo ruído (LNAs) devem ser mantidos o mais distantes possível. Se o espaço for limitado, eles podem ser colocados em lados opostos da PCB ou projetados para operar alternadamente.
6️⃣ Isolamento da cavidade: Unidades de radiofrequência em diferentes módulos devem ser isoladas usando cavidades, especialmente entre circuitos sensíveis e fontes de radiação forte. Amplificadores multiestágio de alta potência também devem ter cada estágio isolado.
7️⃣ Projeto da cavidade de blindagem: Projete furos de fixação metalizados de 3 mm nos cantos da cavidade para garantir uma instalação segura da blindagem.
8️⃣ Otimização da forma da cavidade: A cavidade de blindagem deve ter uma alta relação de aspecto e evitar um projeto quadrado para reduzir os efeitos de ressonância.
II. Pontos Chave de Roteamento de Sinal de RF
1️⃣ Controle de Impedância de 50Ω: A impedância característica é tipicamente projetada para 50Ω. As larguras são geralmente maiores que 15mil. Use referências de camada para garantir a estabilidade da impedância. Use cantos arredondados em vez de ângulos retos sempre que possível.
2️⃣ Espaçamento e Vias Razoáveis: Mantenha um espaçamento de 2Ω (pelo menos 1Ω) entre o link de RF e a folha de cobre de aterramento. O espaçamento das vias blindadas deve ser menor que 1/20 do comprimento de onda do sinal. As almofadas dos componentes devem ser projetadas para conectividade total.
3️⃣Projeto de Partição: Separe circuitos digitais e analógicos para evitar interferência mútua. O roteamento da fonte de alimentação também deve ser particionado; não use simplesmente um único plano.
4️⃣Aterramento em Áreas de Alta Potência: Um plano de aterramento completo deve ser mantido em áreas de alta potência, de preferência sem vias, para garantir a dissipação de calor e a blindagem.
5️⃣ Isolamento de Entrada e Saída: As saídas de RF devem ser mantidas longe das entradas de RF. A blindagem deve ser adicionada, se necessário, para evitar a diafonia do sinal.
6️⃣Proteja Sinais Sensíveis: Sinais analógicos devem ser mantidos longe de sinais digitais de alta velocidade e RF para minimizar a interferência.
7️⃣ Dicas de Processamento de Folha de Cobre: A folha de cobre deve ser lisa e plana, evitando cantos agudos e tiras finas. Adicione vias ao longo das bordas da folha de cobre, se necessário.
8️⃣ Proteção da Área da Antena: Coloque a antena em uma área clara em todas as camadas, a pelo menos 5 mm de outros circuitos.
No projeto de circuitos de RF, o layout e o roteamento determinam diretamente o desempenho do produto. Um bom projeto não apenas reduz a interferência, mas também melhora a estabilidade. Hoje, vou guiá-lo pelos elementos essenciais do projeto de PCB de RF, garantindo que seu produto vença desde o início!
I. Técnicas de Layout de Produtos de RF
1️⃣ Princípio de Layout Linear: Dentro da mesma cavidade blindada, o sinal principal de RF deve ser disposto em linha, seguindo a direção do fluxo do sinal. Um formato em L pode ser usado quando o espaço é limitado, mas um formato em U deve ser evitado para evitar a autointerferência do sinal.
2️⃣ Quando múltiplos canais são perfeitamente simétricos e possuem múltiplos canais de recepção ou transmissão, o layout e o roteamento de cada canal devem ser idênticos para garantir a consistência de fase e o desempenho balanceado.
3️⃣ Planeje o roteamento do sinal com antecedência. Considere a relação de acoplamento entre o caminho principal do sinal e os componentes durante a fase de layout para evitar ser forçado a um roteamento irracional posteriormente.
4️⃣ Dica de Posicionamento do Indutor: Os indutores devem ser colocados perpendicularmente aos indutores adjacentes para reduzir a interferência de indutância mútua.
5️⃣ Isolamento de alta e baixa potência: Amplificadores de alta potência (HPAs) e amplificadores de baixo ruído (LNAs) devem ser mantidos o mais distantes possível. Se o espaço for limitado, eles podem ser colocados em lados opostos da PCB ou projetados para operar alternadamente.
6️⃣ Isolamento da cavidade: Unidades de radiofrequência em diferentes módulos devem ser isoladas usando cavidades, especialmente entre circuitos sensíveis e fontes de radiação forte. Amplificadores multiestágio de alta potência também devem ter cada estágio isolado.
7️⃣ Projeto da cavidade de blindagem: Projete furos de fixação metalizados de 3 mm nos cantos da cavidade para garantir uma instalação segura da blindagem.
8️⃣ Otimização da forma da cavidade: A cavidade de blindagem deve ter uma alta relação de aspecto e evitar um projeto quadrado para reduzir os efeitos de ressonância.
II. Pontos Chave de Roteamento de Sinal de RF
1️⃣ Controle de Impedância de 50Ω: A impedância característica é tipicamente projetada para 50Ω. As larguras são geralmente maiores que 15mil. Use referências de camada para garantir a estabilidade da impedância. Use cantos arredondados em vez de ângulos retos sempre que possível.
2️⃣ Espaçamento e Vias Razoáveis: Mantenha um espaçamento de 2Ω (pelo menos 1Ω) entre o link de RF e a folha de cobre de aterramento. O espaçamento das vias blindadas deve ser menor que 1/20 do comprimento de onda do sinal. As almofadas dos componentes devem ser projetadas para conectividade total.
3️⃣Projeto de Partição: Separe circuitos digitais e analógicos para evitar interferência mútua. O roteamento da fonte de alimentação também deve ser particionado; não use simplesmente um único plano.
4️⃣Aterramento em Áreas de Alta Potência: Um plano de aterramento completo deve ser mantido em áreas de alta potência, de preferência sem vias, para garantir a dissipação de calor e a blindagem.
5️⃣ Isolamento de Entrada e Saída: As saídas de RF devem ser mantidas longe das entradas de RF. A blindagem deve ser adicionada, se necessário, para evitar a diafonia do sinal.
6️⃣Proteja Sinais Sensíveis: Sinais analógicos devem ser mantidos longe de sinais digitais de alta velocidade e RF para minimizar a interferência.
7️⃣ Dicas de Processamento de Folha de Cobre: A folha de cobre deve ser lisa e plana, evitando cantos agudos e tiras finas. Adicione vias ao longo das bordas da folha de cobre, se necessário.
8️⃣ Proteção da Área da Antena: Coloque a antena em uma área clara em todas as camadas, a pelo menos 5 mm de outros circuitos.