Het huidige mobiele telefoonontwerp integreert alles op verschillende manieren, wat zeer nadelig is voor het ontwerp van RF-printplaten. Nu is de branche erg competitief, en iedereen is op zoek naar manieren om de meeste functies te integreren met de kleinste afmetingen en de laagste kosten. Analoge, digitale en RF-circuits zijn dicht opeengepakt, en de ruimte die wordt gebruikt om hun probleemgebieden te scheiden is erg klein, en gezien de kostenfactoren is het aantal printplaatlagen vaak geminimaliseerd. Wat ongelooflijk is, is dat multifunctionele chips meerdere functies kunnen integreren op een zeer kleine chip, en dat de pinnen die verbinding maken met de buitenwereld zeer dicht bij elkaar zijn gerangschikt, dus RF, IF, analoge en digitale signalen zijn erg dichtbij. Maar ze zijn meestal elektrisch niet relevant. Stroomverdeling kan een nachtmerrie zijn voor ontwerpers. Om de levensduur van de batterij te verlengen, werken verschillende delen van het circuit naar behoefte in time-sharing en regelt de software de conversie. Dit betekent dat u mogelijk 5 tot 6 werkende stroombronnen voor uw mobiele telefoon nodig heeft.
Bij het ontwerpen van de RF-lay-out zijn er verschillende algemene principes waaraan eerst moet worden voldaan:
Isoleer de krachtige RF-versterker (HPA) en de ruisarme versterker (LNA) zoveel mogelijk. Simpel gezegd, houd het high-power RF-zendcircuit uit de buurt van het low-power RF-ontvangercircuit. Als u veel fysieke ruimte op uw print heeft, kunt u dit eenvoudig doen, maar meestal zijn er veel componenten en is de printruimte klein, dus dit is meestal niet mogelijk. Je kunt ze aan beide kanten van de printplaat plaatsen, of ze afwisselend laten werken in plaats van tegelijkertijd. Hoogvermogencircuits bevatten soms RF-buffers en spanningsgestuurde oscillatoren (VCO).
Hoe te partitioneren?
De designpartitie kan worden opgesplitst in een fysieke partitie en een elektrische partitie. Fysieke partitionering heeft voornamelijk betrekking op zaken als de indeling, oriëntatie en afscherming van componenten; elektrische partities kunnen verder worden opgesplitst in partities voor stroomverdeling, RF-bedrading, gevoelige circuits en signalen en aarding.
Eerst bespreken we de kwestie van fysieke partitionering. Componentlay-out is de sleutel tot het bereiken van een goed RF-ontwerp. De meest effectieve techniek is om eerst de componenten op het HF-pad te fixeren en hun oriëntatie aan te passen om de lengte van het HF-pad te minimaliseren, de input weg te houden van de output en zo veel mogelijk aardingsscheiding van hoogvermogencircuits en laag- stroomcircuits.
De meest effectieve methode voor het stapelen van printplaten is om het hoofdaardingsvlak (hoofdaarde) op de tweede laag onder de oppervlaktelaag te plaatsen en de RF-lijn zo veel mogelijk over de oppervlaktelaag te leiden. Het minimaliseren van de grootte van de via's op het RF-pad kan niet alleen de padinductie verminderen, maar ook de virtuele soldeerverbindingen op de hoofdaarde verminderen en de kans verkleinen dat RF-energie naar andere delen van het laminaat lekt. zoals meertraps versterkers zijn meestal voldoende om meerdere RF-zones van elkaar te isoleren, maar duplexers, mixers en middenfrequente versterkers / mixers hebben altijd meerdere RF / IF's. De signalen interfereren met elkaar, dus er moet voor worden gezorgd dat dit effect tot een minimum wordt beperkt. De RF- en IF-sporen moeten zoveel mogelijk worden gekruist en er moet zoveel mogelijk een aarde tussen worden geplaatst. Het juiste RF-pad is erg belangrijk voor de prestaties van de hele printplaat, daarom is de lay-out van de componenten meestal het grootste deel van de tijd in het ontwerp van de printplaat van de mobiele telefoon. Op de printplaat van de mobiele telefoon, meestal de ruisarme versterker circuit kan aan de ene kant van de printplaat worden geplaatst en de krachtige versterker aan de andere kant, en tenslotte worden ze via een duplexer verbonden met het RF-uiteinde en de basisbandverwerking aan dezelfde kant. Op de antenne aan het uiteinde van het apparaat. Er zijn enkele trucs nodig om ervoor te zorgen dat de rechte gaten geen RF-energie van de ene kant van het bord naar de andere overbrengen. Een veelgebruikte techniek is om aan beide zijden blinde gaten te gebruiken. De nadelige effecten van de rechte gaten kunnen worden geminimaliseerd door de rechte gaten aan te brengen in gebieden die vrij zijn van RF-interferentie aan beide zijden van de printplaat.
Soms is het onmogelijk om voor voldoende isolatie te zorgen tussen meerdere circuitblokken. In dit geval is het noodzakelijk om het gebruik van een metalen afscherming te overwegen om de radiofrequentie-energie in het RF-gebied af te schermen. Metalen schilden hebben echter ook problemen, zoals hun eigen kosten en de montagekosten zijn erg duur; het is moeilijk om een hoge precisie te garanderen bij het vervaardigen van onregelmatige metalen schilden. De rechthoekige of vierkante metalen afschermingen beperken de lay-out van componenten; de metalen afschermingen zijn niet bevorderlijk voor het vervangen van componenten en het opsporen van fouten; Omdat de metalen afschermingen op de grond moeten worden gelast, moet op de grond een goede afstand worden gehouden van de componenten, zodat het kostbare printplaatruimte in beslag neemt. Het is erg belangrijk om de integriteit van de afschermkap zo veel mogelijk te waarborgen. De digitale signaallijnen die de metalen afschermkap binnenkomen, moeten zoveel mogelijk naar de binnenste laag gaan, en het is het beste dat de PCB onder de bedradingslaag de grondlaag is. De RF-signaallijn kan uit de kleine opening aan de onderkant van de metalen afscherming en de bedradingslaag bij de grondopening komen, maar zoveel mogelijk aarde rond de opening, en de aarde op verschillende lagen kan via meerdere via's met elkaar worden verbonden Ondanks de bovenstaande problemen zijn metalen afschermingen zeer effectief en vaak de enige oplossing om kritische circuits te isoleren.
Bovendien is een goede en effectieve ontkoppeling van het chipvermogen ook erg belangrijk. Veel RF-chips met geïntegreerde lineaire schakelingen zijn erg gevoelig voor vermogensruis. Gewoonlijk heeft elke chip maximaal vier condensatoren en een isolatie-inductor nodig om ervoor te zorgen dat alle stroomruis wordt weggefilterd. De minimale capaciteitswaarde hangt meestal af van de zelfresonerende frequentie en lage pininductantie, en de waarde van C4 wordt dienovereenkomstig geselecteerd. De waarden van C3 en C2 zijn relatief groot vanwege hun eigen pininductantie, dus het effect van RF-ontkoppeling is slechter, maar ze zijn geschikter voor het filteren van laagfrequente ruissignalen. De inductantie L1 voorkomt dat het RF-signaal vanuit de voedingslijn in de chip wordt gekoppeld. Onthoud: alle sporen zijn een potentiële antenne die zowel RF-signalen kan ontvangen als verzenden, en het is ook nodig om de geïnduceerde RF-signalen te isoleren van hoofdlijnen. De fysieke locatie van deze ontkoppelingscomponenten is meestal ook van cruciaal belang. Het lay-outprincipe van deze belangrijke componenten is: C4 moet zo dicht mogelijk bij de IC-pin en geaard zijn, C3 moet het dichtst bij C4 zijn, C2 moet het dichtst bij C3 zijn, en de IC-pin en De verbindingssporen van C4 moeten zo kort mogelijk zijn, en de aardingsaansluitingen van deze componenten (vooral C4) moeten gewoonlijk worden verbonden met de aardingspin van de chip via de volgende aardingslaag. De via's die de componenten met het grondvlak verbinden, moeten zo dicht mogelijk bij de componentpads op de printplaat zijn. Het is het beste om blinde gaten te gebruiken die op de pads zijn geponst om de inductantie van de verbindingslijn te minimaliseren. De inductantie moet dicht bij C1 liggen Een geïntegreerde schakeling of versterker heeft vaak een open-drain-uitgang, dus een pull-up-inductor is nodig om een RF-belasting met hoge impedantie en een DC-voeding met lage impedantie te leveren. Hetzelfde principe geldt voor het ontkoppelen van de voeding aan de inductorzijde. Sommige chips hebben meerdere voedingen nodig om te werken, dus het kan zijn dat je twee of drie sets condensatoren en smoorspoelen nodig hebt om ze afzonderlijk te ontkoppelen. Als er niet genoeg ruimte rond de chip is, kunt u enkele problemen tegenkomen.
Onthoud dat inductanties zelden parallel dicht bij elkaar zijn, omdat dit een luchtkerntransformator vormt en interferentiesignalen met elkaar induceert, dus de afstand tussen hen moet ten minste de hoogte van een van de apparaten zijn, of haaks op verminderen hun wederzijdse inductie. Tot in de kleinste details: Het principe van elektrische partitionering is in wezen hetzelfde als dat van fysieke partitionering, maar het bevat ook enkele andere factoren. Sommige onderdelen van moderne mobiele telefoons gebruiken verschillende bedrijfsspanningen en worden bestuurd door software om de levensduur van de batterij te verlengen. Dit betekent dat mobiele telefoons meerdere stroombronnen nodig hebben, en dit brengt meer problemen met zich mee op het isoleren. De voeding wordt meestal ingevoerd vanaf de connector en wordt onmiddellijk ontkoppeld om eventuele ruis van de buitenkant van de printplaat weg te filteren, en vervolgens gedistribueerd na het passeren van een reeks schakelaars of regelaars. De DC-stroom van de meeste circuits in mobiele telefoons is vrij klein, dus de spoorbreedte is meestal geen probleem. Om de transmissiespanningsval te minimaliseren, moet echter een zo breed mogelijke stroomlijn worden gelegd voor de voeding van de hoogvermogenversterker. Om te veel stroomverlies te voorkomen, zijn meerdere via's nodig om de stroom van de ene laag naar de andere over te brengen. Bovendien, als het niet voldoende kan worden ontkoppeld op de voedingspin van de krachtige versterker, zal hoogvermogenruis naar het hele bord uitstralen en verschillende problemen veroorzaken. De aarding van krachtige versterkers is zeer kritisch, en het is vaak nodig om hiervoor een metalen afscherming te ontwerpen.
Onze andere producten:
