Današnja zasnova mobilnih telefonov na različne načine združuje vse skupaj, kar zelo škoduje zasnovi RF vezij. Zdaj je industrija zelo konkurenčna in vsi iščejo načine za integracijo največ funkcij z najmanjšo velikostjo in najmanjšimi stroški. Analogna, digitalna in RF vezja so tesno povezana, prostor za ločevanje njihovih problematičnih področij pa je zelo majhen, ob upoštevanju stroškovnih dejavnikov pa je število plasti vezja pogosto zmanjšano. Neverjetno je, da lahko večnamenski čipi integrirajo več funkcij na zelo majhni matrici, zatiči, ki se povezujejo z zunanjim svetom, pa so razporejeni zelo tesno, zato so RF, IF, analogni in digitalni signali zelo blizu. Običajno pa so električno nepomembne. Porazdelitev moči je lahko nočna mora za oblikovalce. Da bi podaljšali življenjsko dobo baterije, si različni deli vezja po potrebi delijo čas in programska oprema nadzira pretvorbo. To pomeni, da boste za svoj mobilni telefon morda morali zagotoviti od 5 do 6 delujočih virov energije.
Pri oblikovanju RF postavitve je najprej treba upoštevati več splošnih načel:
Čim bolj izolirajte močan RF ojačevalnik (HPA) in tihi ojačevalnik (LNA). Preprosto povedano, ločite vezje RF oddajnika z visoko močjo stran od vezja RF sprejemnika z majhno močjo. Če imate na PCB-ju veliko fizičnega prostora, lahko to enostavno storite, vendar je običajno veliko komponent in prostor PCB je majhen, zato je to običajno nemogoče. Lahko jih namestite na obe strani plošče PCB ali pustite, da delujejo izmenično, namesto da bi delali hkrati. Vezja z visoko močjo včasih vključujejo RF odbojnike in napetostno nadzorovane oscilatorje (VCO).
Kako razdeliti particijo?
Konstrukcijsko particijo je mogoče razgraditi na fizično in električno particijo. Fizična particija vključuje predvsem vprašanja, kot so postavitev komponent, usmeritev in zaščita; električna pregrada se lahko še naprej razgrajuje na pregrade za distribucijo električne energije, RF ožičenje, občutljiva vezja in signale ter ozemljitev.
Najprej se pogovorimo o vprašanju fizične particije. Postavitev komponent je ključnega pomena za doseganje dobre RF zasnove. Najučinkovitejša tehnika je najprej pritrditi sestavne dele na RF-poti in prilagoditi njihovo usmeritev, da zmanjšate dolžino RF-poti, zadržite vhod stran od izhoda in v največji možni meri ločite zemljo močnostnih vezij in nizko močnostni tokokrogi.
Najučinkovitejši način zlaganja tiskanih vezij je razporediti glavno ozemljitveno ploščo (glavno ozemljitev) na drugo plast pod površinsko plastjo in čim bolj usmeriti RF črto na površinsko plast. Zmanjšanje velikosti vial na RF-poti ne more samo zmanjšati induktivnosti poti, temveč tudi zmanjšati navidezne spajkalne spoje na glavnem tleh in zmanjšati možnost uhajanja RF-energije na druga področja v laminatu. tako kot večstopenjski ojačevalniki običajno zadostujejo za izolacijo več RF con med seboj, toda dupleksi, mešalniki in vmesni frekvenčni ojačevalniki / mešalniki imajo vedno več RF / IF. Signali se medsebojno motijo, zato je treba paziti, da ta učinek čim bolj zmanjšate. RF in IF sledi je treba čim bolj prečkati, med njimi pa čim bolj postaviti tla. Pravilna pot RF je zelo pomembna za delovanje celotne plošče PCB, zato postavitev komponent običajno predstavlja večino časa pri oblikovanju plošče PCB mobilnega telefona. Na plošči PCB mobilnega telefona, ponavadi tiho ojačevalnik vezje lahko namestite na eno stran plošče PCB, ojačevalnik z visoko močjo pa na drugo stran, na koncu pa so prek dupleksera povezani na RF konec in osnovno pasovno obdelavo na isti strani. Na anteni na koncu naprave. Potrebno je nekaj trikov, s katerimi zagotovimo, da naravnost skozi luknje ne prenašajo RF energije z ene strani plošče na drugo. Pogosta tehnika je uporaba slepih lukenj na obeh straneh. Neželene učinke prehodnih lukenj je mogoče zmanjšati z razporeditvijo prehodnih lukenj na območjih, na katerih na obeh straneh PCB-a ni RF motenj.
Včasih je nemogoče zagotoviti zadostno izolacijo med več bloki vezja. V tem primeru je treba razmisliti o uporabi kovinskega ščita za zaščito radiofrekvenčne energije na območju RF. Vendar imajo kovinski ščiti tudi težave, kot so lastni stroški in stroški montaže so zelo dragi; pri izdelavi nepravilnih kovinskih ščitov je težko zagotoviti visoko natančnost. Pravokotni ali kvadratni kovinski ščiti omejujejo postavitev komponent; kovinski ščiti niso primerni za zamenjavo komponent in mesto napak; ker je treba kovinske ščite variti na tleh, je treba od komponent držati ustrezno razdaljo, tako da zavzame dragocen prostor na plošči PCB. Zelo pomembno je, da čim bolj zagotovimo celovitost zaščitnega pokrova. Digitalne signalne črte, ki vstopajo v kovinski zaščitni pokrov, naj čim bolj gredo na notranjo plast, najbolje pa je, da je tiskana vezja pod ožično plastjo talna plast. RF signalna črta lahko izstopa iz majhne reže na dnu kovinskega ščita in ožične plasti na talni reži, vendar čim več tal okoli reže in tla na različnih plasteh je mogoče med seboj povezati prek več vias .Kljub zgornjim težavam so kovinski ščiti zelo učinkoviti in so pogosto edina rešitev za izolacijo kritičnih vezij.
Poleg tega je zelo pomembno tudi pravilno in učinkovito ločevanje moči čipa. Številni RF čipi z integriranimi linearnimi vezji so zelo občutljivi na močnostni šum. Običajno mora vsak čip uporabiti do štiri kondenzatorje in izolacijski induktor, da se zagotovi filtriranje vsega močnega hrupa. Minimalna vrednost kapacitivnosti je običajno odvisna od lastne resonančne frekvence in nizke induktivnosti pinov, temu primerno je izbrana tudi vrednost C4. Vrednosti C3 in C2 so sorazmerno velike zaradi lastne induktivnosti zatičev, zato je učinek RF ločitve slabši, vendar so bolj primerni za filtriranje nižjefrekvenčnih hrupnih signalov. Induktivnost L1 preprečuje, da bi se radiofrekvenčni signal povezal v čip z daljnovoda. Ne pozabite: vse sledi so potencialna antena, ki lahko sprejema in oddaja RF-signale, prav tako pa je treba inducirane RF-signale izolirati od ključnih linij. Fizična lokacija teh ločitvenih komponent je običajno tudi kritična. Načelo postavitve teh pomembnih komponent je: C4 mora biti čim bližje zatiču IC in ozemljen, C3 mora biti najbližji C4, C2 mora biti najbližji C3, IC zatič in sledovi povezave C4 pa biti čim krajši, ozemljitveni sponki teh komponent (zlasti C4) pa bi morali biti običajno povezani z ozemljitvenim zatičem čipa skozi naslednjo talno plast. Vijaki, ki povezujejo komponente z ozemljitvijo, morajo biti čim bližje blazinicam komponent na PCB-ju. Najbolje je, da uporabite slepe luknje, prebodene na blazinicah, da zmanjšate induktivnost priključnega voda. Induktivnost mora biti blizu C1. Integrirano vezje ali ojačevalnik ima pogosto izhod z odprtim odtokom, zato je potreben vlečni induktor, ki zagotavlja visokofrekvenčno RF obremenitev in enosmerno napajanje z nizko impedanco. Isto načelo velja za ločitev napajanja na strani induktorja. Nekateri čipi za delovanje potrebujejo več napajalnikov, zato boste morda potrebovali dva ali tri sklope kondenzatorjev in induktorjev, da jih ločite. Če je okrog čipa premalo prostora, lahko naletite na nekaj težav.
Ne pozabite, da so induktivnosti le redko vzporedno blizu, ker bo to tvorilo transformator zračnega jedra in medsebojno povzročalo interferenčne signale, zato mora biti razdalja med njimi vsaj višina ene od naprav ali razporejena pod pravim kotom na zmanjšajo medsebojno induktivnost. Do najmanjših. Načelo električne pregrade je v bistvu enako načelu fizične pregrade, vendar vsebuje tudi nekatere druge dejavnike. Nekateri deli sodobnih mobilnih telefonov uporabljajo različne delovne napetosti in jih programska oprema nadzira, da podaljša življenjsko dobo baterije. To pomeni, da morajo mobilni telefoni uporabljati več virov napajanja, kar povzroča več težav z izolacijo. Napajanje se običajno vstavi iz konektorja in se takoj loči za filtriranje morebitnega šuma z zunanje strani vezja, nato pa se porazdeli po prehodu skozi sklop stikal ali regulatorjev. DC tok večine vezij v mobilnih telefonih je precej majhna, zato širina sledi običajno ni problem. Vendar pa je treba za napajanje močnostnega ojačevalnika ločiti čim širši tokovni vod čim širše, da se čim bolj zmanjša padec prenosne napetosti. Da bi se izognili preveliki izgubi toka, je za prenos toka iz ene plasti v drugo potrebno več vial. Poleg tega, če ga ni mogoče dovolj ločiti na napajalnem zatiču močnostnega ojačevalnika, bo močan hrup seval na celotno ploščo in povzročal različne težave. Ozemljitev močnih ojačevalnikov je zelo kritična in zanjo je pogosto treba zasnovati kovinski ščit.
Naš drugi izdelek:
