Технология RF цепей - Ключевые моменты проектирования радиочастотного источника питания

(1) Кабель питания является важным каналом, по которому электромагнитные помехи попадают во внутреннюю цепь и выходят из нее. Внешние помехи могут передаваться во внутреннюю цепь через шнур питания, что влияет на характеристики радиочастотной цепи. Чтобы уменьшить электромагнитное излучение и связь, необходимо свести к минимуму площадь первичного, вторичного и нагрузочного контуров модулей постоянного тока. Независимо от того, насколько сложной является форма силовой цепи, ее сильноточный контур должен быть как можно меньше. Провода питания и заземления всегда должны располагаться близко друг к другу.

(2) Если в схеме используется импульсный источник питания, расположение периферийных компонентов импульсного источника питания должно соответствовать принципу кратчайшего пути возврата энергии. Фильтрующий конденсатор должен быть расположен рядом с соответствующими выводами импульсного источника питания. Используйте синфазные катушки индуктивности рядом с импульсным силовым модулем.

(3) Междугородние линии электропередачи на одной плате не могут одновременно подходить к выходному и входному зажимам каскадного усилителя или проходить через них (с коэффициентом усиления более 45 дБ). Отказ от использования линий электропередачи в качестве пути передачи радиочастотных сигналов может привести к самовозбуждению или снижению изоляции сектора. Высокочастотные фильтрующие конденсаторы следует устанавливать на обоих концах или даже в середине линий электропередачи дальнего действия.

(4) Три фильтрующих конденсатора подключены параллельно к входу питания радиочастотной печатной платы. Используйте преимущества этих трех конденсаторов для фильтрации низких, средних и высоких частот линий электропередачи соответственно. Например: 10 мкФ, 0,1мкФ, 100 ПФ. Расположите входные контакты блока питания в порядке убывания.

Конструкция радиочастотной печатной платы

(5) При использовании одного и того же источника питания для питания каскадного усилителя малого сигнала питание должно подаваться от конечного каскада к предыдущим каскадам последовательно, чтобы электромагнитные помехи, генерируемые конечной схемой, оказывали незначительное влияние на каскадный усилитель малого сигнала. Прием. Каждый уровень фильтра питания оснащен как минимум двумя конденсаторами: 0,1 мкФ и 100 Пф. Если частота сигнала превышает 1 ГГц, необходимо добавить фильтрующий конденсатор емкостью 10 ПФ.

(6) Фильтрующий конденсатор должен быть расположен близко к выводу транзистора, а высокочастотный фильтрующий конденсатор должен быть близко к выводу. Выберите транзистор с более низкой частотой среза. Если транзистор в электронном фильтре является высокочастотным транзистором, работающим в области усиления, а расположение периферийных устройств нецелесообразно, то на выходе питания легко генерировать высокочастотные колебания. Модуль линейного регулятора напряжения также может иметь ту же проблему, поскольку в микросхеме имеется контур обратной связи, а внутренний транзистор работает в области усиления. Конденсатор высокочастотной фильтрации должен быть расположен рядом с выводом, чтобы уменьшить распределенную индуктивность и нарушить условия колебаний.

(7) Размер медной фольги в секции питания печатной платы должен соответствовать максимальному току, протекающему через нее, с учетом допустимого запаса (обычно называемого шириной линии 1 А/мм).

(8) Входные и выходные клеммы шнура питания не должны пересекаться.

(9) Обратите внимание на разъединение и фильтрацию источника питания, чтобы предотвратить помехи между различными устройствами по линии электропередачи. При подключении источника питания линии электропередачи должны быть изолированы друг от друга. Шнур питания изолирован от других линий с сильными помехами (например, CLK) с помощью заземляющего провода.

(10) Шнур питания усилителя сигнала малой мощности необходимо изолировать от медного провода заземления и отверстия для заземления, чтобы избежать других электромагнитных помех и ухудшения качества сигнала.

(11) Различные уровни электропитания должны избегать пространственного перекрытия. Чтобы уменьшить помехи между различными источниками питания, особенно с большими перепадами напряжения, необходимо избегать проблемы перекрытия плоскостей электропитания. Если этого трудно избежать, можно использовать многослойный слой.

(12) Расположение слоев печатной платы позволяет упростить последующую обработку подключения. Для четырехслойной печатной платы (обычно используемой для беспроводных сетей) в большинстве случаев компоненты и радиочастотные выводы размещаются поверх печатной платы. Второй уровень служит в качестве заземления системы, при этом источник питания расположен на третьем уровне, а любые сигнальные линии могут быть распределены по четвертому уровню.

Непрерывное расположение плоскости заземления на втором слое имеет важное значение для создания каналов радиочастотного сигнала с регулируемым сопротивлением. Также удобно использовать максимально короткую цепь заземления, обеспечивая высокую электрическую изоляцию первого и третьего слоев, тем самым сводя к минимуму связь между двумя слоями. Конечно, можно использовать и другие определения слоев (особенно если печатная плата имеет разные слои), но приведенная выше структура является проверенным примером успеха.

(13) Большой уровень электропитания может упростить подключение VCC, но такая структура часто приводит к снижению производительности системы. Если все кабели питания соединены вместе на большой плоскости, невозможно избежать передачи помех между выводами. Напротив, если используется звездообразная топология, то связь между различными выводами питания будет уменьшена.