发布时间:2022-09-8 阅读量:940 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora
如今的电子产品已经不再像上世纪 70 年代的电视和电冰箱一样,消费者每隔十年才更新换代一次。现在几乎每个家庭的每位成员都是电子产品的消费者,而且随着科技发展不断为智慧手机、平板计算机、汽车和电视带来各种人们消费得起的新功能,人们每年都会购买新产品。
这些电子产品的共同特征之一是采用无线技术,而该技术极度依赖于RF射频电路。遗憾的是,即使是最自信的设计人员,对于射频电路也往往望而却步,因为它会带来巨大的设计挑战,并且需要专业的设计和分析工具。这里将为您介绍六条技巧,来帮助您简化任何射频 PCB 设计任务和减轻工作压力!
1. 保持完好、精确的射频形状
类似前面描述的一些严重错误可能导致电路性能低下,甚至无法工作。为了尽量减少错误、简化射频设计任务以及提高生产率,PCB 设计工具可以针对复杂的铜皮形状提供导入控制。例如,您可以通过控制DXF 文件中的层,并将其重新映射至 CAD 电气系统层,来创建可用的铜皮形状(图 1)。

图 1:设计工具如果允许用户控制 DXF 导入过程,将有助于减少人为错误和误差,例如在由于复杂性过高而导致导入的文件无法转换为铜皮形状时。
2. 保留尖拐角
设计用于射频和微波的铜皮形状时,一个很重要的方面是能够创建带尖拐角的 Gerber 文件。优秀的 PCB设计工具可以简化这一过程。例如,使用 50 毫米线条绘制形状与使用 50 毫米圆形光圈绘图相比,往往令设计具有较小的半径。设计工具在创建 Gerber 文件时,可通过正确地自动转换线条宽度来获得尖拐角(图 2)。

图 2:有效的 PCB 设计工具会自动考虑用于绘制形状的线型,以计算准确的线条宽度,帮助您轻松创建尖拐角。
3. 自动生成倒角
射频和微波电路中经常用到倒角,以减小馈线与电容器之间的分段不连续性电抗,从而改善 MMIC 的频率性能。90º 拐角与倒角之间的距离至关重要。因此,设计人员需要采用自动方法来基于设计指定需要生成的倒角比率。PCB 设计工具如果能够基于设计规则自动强制实施需要生成的倒角比率,设计人员和工程师将会从中受益,在节省时间的同时提高设计质量(图 3)。

图 3:设置倒角规则的功能可以简化设计过程和节省时间。
4. 使用自动化方法有助于布置共面波导和通道波导
共面波导和通道波导在射频和微波设计中也很常见。采取手动方式创建时,此项任务可能非常耗时,而且容易出错。设计人员需要控制走线与过孔之间的特定距离,以及一个过孔与另一个过孔之间的距离,从而确保电路具有符合设计要求的性能。设计工具在这方面也能提供帮助,即通过提供过孔使用控制和自动使用过孔来降低复杂性和提高质量(图 4)。

图 4:PCB 设计工具如果能够控制共面波导和波导过孔的创建,将有助于显著减少设计错误和缩短设计时间。
5. 使用自动缝合孔
射频设计的另一个重要方面是确保正确地屏蔽带过孔的区域。尽管此任务可由设计人员手动进行,但这个过程极其耗时。如果 PCB 设计工具能够自动完成此过程,将可以缩短设计周期时间并确保符合您的所有设计规则。利用此类工具,设计人员可以指定过孔模式生成规则,而将剩余的工作全部交由 PCB 设计工具完成。
6. 使用设计规则确保“设计即正确”
支持射频设计的 PCB 设计工具通常允许设置多项设计规则:用于不同铜皮区域的过孔类型;过孔自身需要连接到的网络类型;从铜皮区域边缘到过孔需要保持的距离;一个过孔到下一个过孔的距离;过孔模式类型;以及能否仅仅通过向铜皮区域的外缘添加过孔来生成法拉第笼(图 5)。

图 5:利用支持射频设计的 PCB 设计工具,您可以设置用于生成过孔模式的设计规则,并自动在您的设计中强制实施这些规则,从而节省您的时间和确保符合您的所有设计规则。
关于我爱方案网
我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台,提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案,上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买,没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源,能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务,按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。更多信息,敬请访问http://www.52solution.com
晶振的启动时间,通常是指其通电后进入稳定振荡状态所需的时间。若启动时间过长,可从以下五个常见的影响因素方面进行优化。
RTC(Real-Time Clock,实时时钟)芯片作为一种独立的专用计时器件,其核心功能包括提供稳定的日历时钟、在主电源断电后持续运行、支持定时中断以及输出高精度时间戳,为各类嵌入式系统提供可靠的时间基准。
时钟系统是保障微控制器(MCU)稳定运行的核心,而晶振作为关键时钟源,主要分为无源晶振与有源晶振两种类型。下面将围绕工作原理、硬件接口、电气特性及其在MCU中的适配场景等维度,系统解析这两类晶振与MCU之间的关联逻辑。
恒温晶振(Oven Controlled Crystal Oscillator,简称OCXO)是高精度频率源的核心组件,选用切型更优(如SC切、AT切高精度型)、封装应力极小的高Q值晶片,通过恒温槽的超精密控温,让晶振始终工作在零温度系数点,几乎消除温度引发的频率漂移。
晶振倍频干扰(即高次谐波辐射)是电磁兼容(EMC)设计中非常棘手的问题,通常表现为基频25MHz的5次、7次谐波(如125MHz、175MHz等)处辐射超标。该问题源于晶振输出方波信号包含丰富的高次谐波成分,若PCB布局不当,晶振及其走线极易构成高效辐射天线,导致电磁干扰增强。