In het ontwerp van RF-circuits bepalen de lay-out en routing direct de productprestaties. Een goed ontwerp vermindert niet alleen interferentie, maar verbetert ook de stabiliteit. Vandaag neem ik je mee door de belangrijkste essentiële aspecten van RF PCB-ontwerp, zodat je product vanaf het begin wint!

I. RF Product Lay-out Technieken

1️⃣ Lineair Lay-out Principe: Binnen dezelfde afgeschermde holte moet het belangrijkste RF-signaal in een lijn worden gerangschikt, in de richting van de signaalstroom. Een L-vorm kan worden gebruikt als de ruimte beperkt is, maar een U-vorm moet worden vermeden om zelfinterferentie van signalen te voorkomen.
2️⃣ Wanneer meerdere kanalen perfect symmetrisch zijn en meerdere ontvangst- of zendkanalen hebben, moeten de lay-out en routing van elk kanaal identiek zijn om faseconsistentie en evenwichtige prestaties te garanderen.
3️⃣ Plan signaalrouting vooraf. Houd tijdens de lay-outfase rekening met de koppelingsrelatie tussen het belangrijkste signaalpad en de componenten om te voorkomen dat je later gedwongen wordt tot onredelijke routing.
4️⃣ Tip voor het plaatsen van inductoren: Inductoren moeten loodrecht op aangrenzende inductoren worden geplaatst om wederzijdse inductie-interferentie te verminderen.
5️⃣ Isolatie van hoog en laag vermogen: Hoogvermogenversterkers (HPA's) en ruisarme versterkers (LNA's) moeten zo ver mogelijk uit elkaar worden gehouden. Als de ruimte beperkt is, kunnen ze aan weerszijden van de PCB worden geplaatst of zo worden ontworpen dat ze afwisselend werken.
6️⃣ Holte-isolatie: Radiofrequentie-eenheden in verschillende modules moeten worden geïsoleerd met behulp van holtes, vooral tussen gevoelige circuits en sterke stralingsbronnen. Hoogvermogen meertrapsversterkers moeten ook elke trap geïsoleerd hebben.
7️⃣ Ontwerp van afschermholte: Ontwerp metalen bevestigingsgaten van 3 mm op de hoeken van de holte om een veilige installatie van de afschermende schaal te garanderen.
8️⃣ Optimalisatie van de holtevorm: De afschermholte moet een grote aspectverhouding hebben en een vierkant ontwerp vermijden om resonantie-effecten te verminderen.

II. Belangrijkste punten voor RF-signaalrouting
1️⃣ 50Ω Impedantiecontrole: De karakteristieke impedantie is doorgaans ontworpen voor 50Ω. De breedtes zijn over het algemeen groter dan 15mil. Gebruik interlayer referenties om impedantiestabiliteit te garanderen. Gebruik afgeronde hoeken in plaats van rechte hoeken waar mogelijk.
2️⃣ Redelijke afstand en vias: Houd een afstand van 2Ω (minimaal 1Ω) aan tussen de RF-verbinding en de koperfolie van de aarde. De afstand tussen afgeschermde vias moet minder zijn dan 1/20 van de signaalgolflengte. Componentpads moeten worden ontworpen voor volledige connectiviteit.
3️⃣Partitie-ontwerp: Scheid digitale en analoge circuits om wederzijdse interferentie te voorkomen. De routing van de voeding moet ook worden gepartitioneerd; gebruik niet simpelweg een enkel vlak.
4️⃣Aarding in hoogvermogengebieden: Er moet een volledig aardvlak worden gehandhaafd in hoogvermogengebieden, bij voorkeur zonder vias, om warmteafvoer en afscherming te garanderen.
5️⃣ Invoer- en uitvoerisolatie: RF-uitgangen moeten uit de buurt van RF-ingangen worden gehouden. Afscherming moet worden toegevoegd indien nodig om signaaloverspraak te voorkomen.
6️⃣Bescherm gevoelige signalen: Analoge signalen moeten uit de buurt van snelle digitale en RF-signalen worden gehouden om interferentie te minimaliseren.

7️⃣ Tips voor het verwerken van koperfolie: De koperfolie moet glad en vlak zijn, waarbij scherpe hoeken en dunne stroken worden vermeden. Voeg indien nodig vias toe langs de randen van de koperfolie.
8️⃣ Bescherming van het antennegebied: Plaats de antenne in een helder gebied op alle lagen, op minimaal 5 mm afstand van andere circuits.