RF PCB (baskılı devre kartı) düzenleme işleminde, sinyal bütünlüğü işleme, RF sinyal iletiminin kalitesini sağlamak için anahtar bir bağlantıdır. RF sinyalleri, yüksek frekans özellikleri nedeniyle parazit ve kaybına daha duyarlıdır, bu nedenle sinyal bütünlüğünü korumak için bir dizi önlem alınmalıdır. RF PCB düzenleme işleminde sinyal bütünlüğü işleme için ana yöntemler ve önlemler şunlardır:
İlk olarak, sinyal bütünlüğü sinyal bütünlüğüne (SI) genel bakış,
bir sinyalin iletim sırasında genliğini, fazını ve dalga formunu koruma yeteneğidir. Yüksek frekans özellikleri nedeniyle, RF sinyali yansıma, karışma, kayıp ve diğer faktörlere daha duyarlıdır, bu da sinyal bütünlüğü problemlerine yol açar. İkincisi, sinyal bütünlüğü işleme
ana yöntemi,
empedans eşleştirme empedans eşleştirmenin
sinyal kaynağı, iletim hattı ve yük arasındaki empedans değerlerinin, sinyalin yansımasını ve kaybını azaltmak için birbirine eşit veya birbirine yakın olduğu anlamına gelir.
Uygulama yöntemi:
Karakteristik empedansının sinyal kaynağının ve yükün empedansıyla eşleşmesini sağlamak için mikroşerit çizgileri, koaksiyel çizgiler vb. Gibi uygun iletim hattı tasarımını kullanın.
PCB tasarımında, empedans eşleşmesi, tellerin genişliği, aralığı ve yığın yapısı ayarlanarak gerçekleştirilir.
Sinyal iletimi sırasında empedans süreksizliğini telafi etmek için L tipi eşleştirme ve π tipi eşleşme gibi eşleşen devreler kullanılır.
Diferansiyel sinyal iletim
avantajları: Diferansiyel sinyal iletimi elektromanyetik paraziti azaltabilir ve anti-etkileşimi iyileştirebilir, çünkü diferansiyel sinyal dış girişim için ortak mod baskılama kabiliyetine sahiptir.
Uygulama: RF PCB tasarımında, kritik sinyal yolları için diferansiyel sinyal iletimine öncelik verilmelidir.
Katman aracı bağlantısı ve basamaklı yapı
aralar arası bağlantı: sinyal iletiminin dağılımını ve kaybını azaltmak için kör delikler, gömülü delikler vb. Gibi uygun ara katman bağlantı yöntemlerinin kullanılması.
Katmanlama Yapısı: PCB'nin katmanlı yapısı, sinyal tabakası ile zemin düzlemi arasındaki empedans eşleşmesini sağlamak ve sinyal radyasyonunu ve dağılmasını azaltmak için makul bir şekilde tasarlanmıştır.
Zemin Planı Tasarım
Önemi: Zemin düzlemi, RF PCB tasarımının önemli bir parçasıdır ve sinyal bütünlüğü ve elektromanyetik uyumluluk üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Tasarım prensibi: Zemin düzlemi tüm PCB kartını mümkün olduğunca örtmelidir ve zemin düzlemi ile sinyal katmanı arasındaki bağlantı direncinin mümkün olduğunca küçük olmasını sağlamak gerekir. Aynı zamanda, zemin düzleminin sürekliliğini sağlamak için zemin düzleminde deliklerden kaçınılmalıdır.
Gürültü Kontrolü
Düşük gürültü bileşeni seçimi: Sinyal-gürültü oranını iyileştirmek için düşük gürültü amplifikatörlerini, filtreleri ve diğer bileşenleri seçin.
Termal gürültü kontrolü: Sıcaklığın kontrolü ve ısı dağılmasını optimize etmek termal gürültü seviyelerini azaltabilir. RF devreleri çalışırken çok fazla ısı üretebilir, bu nedenle etkili termal yönetim gereklidir.
Anten Tasarımı: Antenin tasarımı da gürültü performansını etkiler ve uygun anten tipi ve konumu seçilmelidir.
Üçüncüsü, sinyal bütünlüğü işlemeye dikkat,
sağ açılı yönlendirme
sağ açılı kablolamayı önleyin, sinyal iletim yolu boyunca empedans süreksizliğini artıracak ve bu da sinyal yansıması ve kaybına neden olacaktır. Bu nedenle, RF PCB tasarımında, sağ açılı kablo kullanımı mümkün olduğunca önlenmeli ve ark veya 45 derece eğim kullanılmalıdır.
Kontrol sinyal çizgisi aralığı
Bitişik sinyal çizgileri arasındaki bağlantı etkisi sinyal karışmaya neden olabilir ve sinyal bütünlüğünü azaltabilir. Bu nedenle, RF PCB tasarımında, sinyal çizgileri arasında çok yakın temastan kaçınmak için sinyal çizgisi aralığı makul bir şekilde kontrol edilmelidir.
Uygun PCB materyalini kullanın
PCB malzemesi seçiminin sinyal bütünlüğü üzerinde önemli bir etkisi vardır. Farklı malzemeler farklı dielektrik sabitlerine, kayıp faktörlerine ve termal özelliklere sahiptir. Bu nedenle, RF PCB tasarımında, uygun PCB malzemesi spesifik uygulamaya göre seçilmelidir.
Sinyal bütünlüğü simülasyon analizi
RF PCB tasarım sürecinde, sinyal iletim sürecindeki yansıma, karışma, kayıp ve diğer problemleri tahmin etmek için sinyal bütünlüğü simülasyon analizi yapılmalıdır ve optimize etmek için karşılık gelen önlemler alınmalıdır.
Dördüncüsü,
RF PCB düzeneğinin özet sinyal bütünlüğü işlenmesi, RF sinyal iletiminin kalitesini sağlamak için anahtar bir bağlantıdır. RF PCB'lerin sinyal bütünlüğü, empedans eşleştirme, diferansiyel sinyal iletimi, ara katman bağlantısı ve kaplama yapısı, zemin düzlemi tasarımı, gürültü kontrolü ve sağ açılı kablolamadan kaçınmak, sinyal çizgisi aralıklarını kontrol etmek, uygun PCB malzemeleri kullanılarak ve sinyal bütünlük simülasyon analizi gibi önlemler ile etkili bir şekilde korunabilir. Pratik uygulamalarda, uygun sinyal bütünlüğü işleme şemaları belirli ihtiyaçlara ve uygulama senaryolarına göre formüle edilmeli ve çeşitli faktörler kapsamlı bir şekilde düşünülmelidir.
