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Quali sono i punti chiave della progettazione di alimentatori per circuiti RF?

Oct 29, 2021

1. La linea di alimentazione è un modo importante di EMI dentro e fuori dal circuito. Attraverso la linea di alimentazione, l'interferenza esterna può essere trasmessa al circuito interno, influenzando l'indice del circuito RF. Per ridurre le radiazioni elettromagnetiche e l'accoppiamento, l'area del circuito del lato primario, del lato secondario e del lato di carico del modulo CC-CC deve essere minima. Non importa quanto sia complessa la forma del circuito di alimentazione, il suo ampio circuito di corrente dovrebbe essere il più piccolo possibile. I cavi di alimentazione e di massa devono essere sempre posizionati vicini tra loro.

2.Se nel circuito viene utilizzato un alimentatore switching, la disposizione dei dispositivi periferici dell'alimentatore switching deve rispettare il principio del percorso di riflusso di potenza più breve. La capacità del filtro dovrebbe essere vicina al pin di alimentazione dell'interruttore. Utilizzare un'induttanza di modo comune, vicino al modulo di alimentazione di commutazione.

3. Le linee elettriche a lunga distanza sulla scheda non devono essere vicine o passare vicino ai terminali di uscita e di ingresso dell'amplificatore in cascata (guadagno maggiore di 45 dB) contemporaneamente. Non utilizzare cavi di alimentazione come canali di trasmissione del segnale RF, che potrebbero causare autoeccitazione o ridurre l'isolamento del settore. Sono necessari condensatori di filtro ad alta frequenza a entrambe le estremità della linea di alimentazione a lunga distanza e anche nel mezzo.

4. L'ingresso di alimentazione del PCB RF è combinato con tre condensatori di filtro in parallelo e i vantaggi di questi tre condensatori sono utilizzati per filtrare rispettivamente le frequenze basse, medie e alte sulla linea di alimentazione. Ad esempio: 10UF, 0,1UF, 100PF. E vicino ai pin di ingresso dell'alimentatore in ordine decrescente.

5. Alimentare il piccolo amplificatore a cascata di segnale con lo stesso set di alimentazione, dovrebbe iniziare dall'ultimo stadio e fornire alimentazione allo stadio anteriore a sua volta, in modo che l'EMI generato dal circuito dell'ultimo stadio abbia meno influenza sul palco anteriore. E ogni livello di filtro di potenza ha almeno due condensatori: 0.1uF e 100PF. Quando la frequenza del segnale è superiore a 1GHz, è necessario aggiungere il condensatore di filtro di 10pF.

6. Comunemente utilizzato nei filtri elettronici a bassa potenza, la capacità del filtro deve essere vicina al pin del triodo, la capacità del filtro ad alta frequenza più vicina al pin. Il triodo utilizza una frequenza di taglio più bassa. Se il triodo nel filtro elettronico è un tubo ad alta frequenza, che lavora nell'area di amplificazione e la disposizione dei dispositivi periferici non è ragionevole, è facile produrre oscillazioni ad alta frequenza all'estremità di uscita dell'alimentatore.

Lo stesso problema può verificarsi nei moduli del regolatore di tensione lineare perché ci sono anelli di retroazione nel chip e il triodo interno opera nella regione di amplificazione. Il condensatore del filtro ad alta frequenza deve essere vicino al pin durante il layout per ridurre l'induttanza distribuita e distruggere la condizione di oscillazione.

7. La dimensione della lamina di rame della parte POWER del PCB è conforme alla corrente massima che scorre e viene presa in considerazione la tolleranza (in genere si fa riferimento alla larghezza della linea 1A/mm).

8.L'ingresso e l'uscita dei cavi di alimentazione non possono essere incrociati.

9.Prestare attenzione al disaccoppiamento dell'alimentazione e al filtraggio per evitare interferenze da diverse unità attraverso i cavi di alimentazione. I cavi di alimentazione devono essere isolati l'uno dall'altro durante il cablaggio dei cavi di alimentazione. La linea di alimentazione è isolata da altre linee di forte interferenza (come CLK).

10.Il cablaggio dell'alimentazione del piccolo amplificatore di segnale deve essere isolato da un rivestimento in rame a terra e da un foro di terra per evitare l'intrusione di altre interferenze EMI e il deterioramento della qualità del segnale.

11. Differenti strati di potenza dovrebbero evitare sovrapposizioni nello spazio. Principalmente al fine di ridurre l'interferenza tra diversi alimentatori, in particolare tra alcuni alimentatori con tensioni molto diverse, si deve cercare di evitare il problema della sovrapposizione dei piani di alimentazione, quando è difficile da evitare può essere considerato nello strato di intervallo.

12. Per un PCB a quattro strati (un circuito stampato comunemente usato in WLAN), nella maggior parte delle applicazioni, i componenti e i cavi RF sono posizionati sullo strato superiore della scheda, il secondo strato è sistematicamente posizionato sul terzo strato e qualsiasi segnale i cavi possono essere distribuiti sul quarto strato.

L'uso di un layout del piano di massa continuo nel secondo strato è necessario per stabilire un percorso del segnale RF controllato dall'impedenza. Facilita inoltre il loop di massa più corto possibile, fornendo un elevato grado di isolamento elettrico per il primo e il terzo strato e riducendo al minimo l'accoppiamento tra i due strati. Naturalmente, potrebbero essere utilizzate altre definizioni di livello della scheda (soprattutto se la scheda ha un numero diverso di livelli), ma questa struttura è una storia di successo comprovata.

13.Un grande livello di potenza può rendere facile il cablaggio Vcc, ma questa configurazione è spesso l'innesco per il deterioramento delle prestazioni del sistema e il collegamento di tutti i cavi di alimentazione su un piano di grandi dimensioni non eviterà la trasmissione del rumore tra i pin. Al contrario, l'utilizzo di una topologia a stella riduce l'accoppiamento tra i diversi pin di alimentazione. Una buona tecnologia di disaccoppiamento di potenza combinata con un layout PCB rigoroso e conduttori Vcc (topologia a stella) può fornire una solida base per qualsiasi progetto di sistema RF. Avere un"senza rumore" l'alimentazione è essenziale per ottimizzare le prestazioni del sistema, anche se potrebbero esserci altri fattori nella progettazione effettiva che riducono le metriche delle prestazioni del sistema.

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