射频电路板抗干扰设计
电子设计中常见的模拟信号干扰问题
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电子设计中常见的模拟信号干扰问题在电子设计中,模拟信号干扰是一个常见且需要重视的问题。
模拟信号干扰可以导致系统性能下降甚至故障,因此在设计阶段需要充分考虑和预防各种干扰因素。
首先,我们需要了解模拟信号干扰的来源。
模拟信号干扰主要来自3个方面:电磁干扰、接地干扰和信号源本身。
电磁干扰包括来自电源线、开关电源、通信线路、射频设备等的干扰;接地干扰则是因为接地不良、接地回路共享等问题导致的干扰;信号源本身的不稳定或噪声也会对模拟信号产生干扰。
针对电磁干扰,我们可以通过良好的电磁兼容设计来减少干扰。
首先,在PCB 板设计中,要注意信号线和电源线的布局,尽量减少回路面积,降低信号回路的环路,减少干扰。
其次,在电路设计中,可以采用滤波器、抑制器等组件来抑制电磁干扰,提高系统的抗干扰能力。
此外,良好的地线设计也是减少接地干扰的关键,要保证各个模块的接地处于相同电位,减少共模电压。
对于信号源本身的干扰,我们可以在信号源前增加滤波电路或使用低噪声元件来减少干扰。
同时,合理选择工作电压范围、增益和带宽,减少信号源自身产生的噪声。
在设计放大器电路时,要考虑共模抑制比、带宽、噪声系数等指标,选择合适的放大器器件来提高系统的抗干扰能力。
另外,还有一些常见的方法可以帮助减少模拟信号干扰。
例如,使用屏蔽罩或屏蔽线缆来隔离干扰源;增加电源线滤波器和维持干净的供电;采用差分信号传输技术来减少共模干扰等。
总的来说,有效减少模拟信号干扰需要从电路设计阶段开始,综合考虑PCB布局、信号源设计、工作环境等因素,以提高系统的稳定性和抗干扰能力。
只有通过细致的设计和充分的预防,才能解决模拟信号干扰带来的各种问题,保证系统的正常运行和性能。
希望以上方法对您有所帮助。
射频电路中的电磁兼容问题分析及解决方案
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射频电路中的电磁兼容问题分析及解决方案随着现代通讯技术的不断发展,射频电路的应用越来越广泛,但同时也带来了各种电磁兼容性问题。
这些问题严重影响了电路的性能和可靠性,需要采取一些措施来降低电磁干扰和提高电路的电磁兼容性。
本文将从射频电路中的电磁兼容问题入手,分析其原因,并提出一些解决方案。
一、射频电路中的电磁兼容问题在射频电路中,电磁兼容问题常常表现为电磁干扰和电磁泄漏。
电磁干扰(EMI)指电磁场对电路的干扰,可以使电路系统出现误差、噪声、振荡等现象,严重影响电路的性能和可靠性。
电磁泄漏(EMC)则是指电路的辐射和传导干扰影响其他电路设备的工作,如毫米波雷达和微波电子设备等。
二、射频电路中电磁兼容问题的原因射频电路中的电磁兼容问题主要是由以下原因引起的:1、电磁辐射电磁辐射是指电路的信号频率与基波频率相同或者倍频频率接近电磁波向外辐射。
这种辐射会造成电磁泄漏干扰,破坏其他电路设备的正常工作。
2、电磁谐振电磁谐振是指电路中的元器件、线路和电路板产生的电磁场彼此作用产生振荡。
这种振荡会使电路变得不稳定,容易产生电磁干扰。
3、电磁传导电磁传导是指电路中元器件中出现的电磁场通过共同的地或信号线等媒介对周围的干扰。
这种干扰会产生电压干扰和电流干扰,导致电路性能急剧下降。
三、射频电路中电磁兼容问题的解决方案为降低电磁兼容性问题,我们可以采取以下措施:1、选择合适的元器件和材料射频电路中的元器件和材料需要选择品质较好的,这些元器件和材料应具有较高的带宽和品质因子,同时其抗EMI/EMC的性能也要较强。
2、设计合理的线路布局线路布局应尽量简单,可以通过增加两极滤波器、避免电路的环路、尽量缩小线路面积等,降低电路的电磁能散发。
例如,采用单端布线并避免使用复杂的结构,设计较短的布线线路等,可以有效降低电磁兼容性问题。
3、增加电磁隔离屏蔽结构影响电路性能的小波长电磁辐射必须被隔离,这可以通过使用较好的射频电缆,尽量使用电容式/吸收材料垫子和EMC隔离屏蔽等方法来实现。
抗干扰接收机射频前端的设计与实现
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实际应用
2、宽频带:能够适应多种不同频率的信号,具有广泛的应用范围;
实际应用
3、抑制杂散信号:能够有效抑制杂散信号的干扰,提高通信系统的性能。
实际应用
不足:会受到天线的影响:天线的选择与安装对整体性能有很大影响;需要 精确的相位和频率控制:对于某些应用场景需要更精确的控制技术。
总结
总结
本次演示介绍了抗干扰接收机射频前端的设计与实现方法。通过合理的电路 设计、高效的软件编程和恰当的天线选择,我们可以提高接收机的抗干扰能力。 在测试过程中,我们需要评估接收机的灵敏度、杂散抑制和抗干扰能力等关键指 标。在实际应用中,抗干扰接收机射频前端具有广泛的应用前景和高价值潜力。 然而,仍然需要针对不同的应用场景进行优化和完善,以满足日益增长的通信需 求。
实现方法
实现方法
抗干扰接收机射频前端的实现方法主要包括电路设计、软件编程和天线选择。
电路设计
电路设计
射频模块的电路设计是整个接收机设计的核心。为了提高抗干扰能力,我们 需要考虑以下几点:
Байду номын сангаас
电路设计
1、选择具有低噪声和高增益的元器件,例如低噪声放大器(LNA)和滤波器 等;
电路设计
2、设计合理的电路拓扑结构,以保证信号的稳定性和可靠性;
3、具有可编程性,可以根据不 同的通信协议进行软件编程。
3、具有可编程性,可以根据不同的通信协议进行软件编程。
接口模块主要用于与外部设备进行数据传输和控制操作。接口模块应具有以 下特点:
1、具有高速数据传输能力,以 实现高速数据传输;
2、具有多种接口形式,以适应 不同的应用场景;
3、具有远程控制功能,可以通 过网络或串口进行控制。
天线选择
什么是电路的抗干扰能力和抗干扰设计
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什么是电路的抗干扰能力和抗干扰设计电路的抗干扰能力和抗干扰设计电路的抗干扰能力指的是电子设备在外界干扰因素存在的情况下,保持正常工作及抵御干扰的能力。
而抗干扰设计则是为了提高电路的抗干扰能力而进行的一系列设计措施。
一、电路的抗干扰能力电路的抗干扰能力是衡量电子设备质量的重要指标之一。
在现代社会中,各种电子设备广泛应用,而电磁干扰、射频干扰、静电干扰等各种干扰源也与日俱增。
因此,提高电路的抗干扰能力显得尤为重要。
一个具有较强抗干扰能力的电路能够在外界环境干扰的条件下,仍能够保持正常的信号传输和处理。
电路的抗干扰能力取决于电路的结构和设计,以及所选取的电子元器件的特性。
抗干扰能力受到以下几个方面的影响:1. 电路布局与引导:合理的电路布局和引导可以有效地降低干扰的传播和影响范围。
例如,将信号线和电源线进行分离布局,采用地线和屏蔽层等手段隔离敏感电路和外界干扰源。
2. 电磁兼容性设计:采用合适的电磁兼容性设计方法,如合理选择滤波器、隔离器、衰减器等元器件,可以有效防止电磁干扰。
3. 电路接地与屏蔽:良好的接地和屏蔽设计能够减小电路对外界干扰的敏感度,提高抗干扰能力。
4. 选择合适的元器件:选用具有较好抗干扰性的元器件,如抗干扰电容、抗干扰电感等,能够提高电路的抗干扰能力。
二、抗干扰设计为了提高电路的抗干扰能力,需要进行抗干扰设计。
1. 电路板布局设计:电路板布局应合理,确保信号线和电源线的分离,减小信号线的长度,避免相互干扰。
同时,还要根据电路的特点将敏感电路放置在较远距离的位置。
2. 确保良好的接地:良好的接地能够降低电路的接地电阻,减小电流环路面积,从而减小由于接地电阻引起的环路干扰。
3. 使用屏蔽材料与屏蔽结构:对于对外界辐射敏感的电路,可以采用屏蔽箱、屏蔽壳等屏蔽结构来减小外界干扰的影响。
此外,还可以使用金属屏蔽罩、屏蔽盖等屏蔽材料来避免信号的外泄。
4. 使用滤波器与隔离器:在电路中添加滤波器和隔离器可以有效地抑制高频干扰和地回路干扰。
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
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关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究北斗导航是我国自主研发的卫星导航系统,已经成为国内外用户信赖的卫星导航服务。
随着北斗导航系统的不断完善和应用的拓展,其对射频电路的抗干扰能力提出了更高的要求。
射频电路的抗干扰设计方法研究对于保障北斗导航系统的稳定、可靠运行具有重要意义。
本文结合北斗导航射频电路的特点,探讨其抗干扰设计方法,旨在为北斗导航系统的进一步提升提供有益的参考。
一、北斗导航射频电路的抗干扰特点1. 高频信号干扰:北斗导航系统工作在高频段,容易受到来自其他无线设备的高频信号干扰,射频电路需要具有较强的抗高频干扰能力。
2. 强电磁干扰:卫星导航系统的射频电路在使用过程中会受到来自外部的强电磁干扰,如雷电、电磁辐射等,要求射频电路具有一定的抗干扰能力。
3. 窄带和宽带干扰:北斗导航系统在接收卫星信号的过程中会受到窄带和宽带干扰的影响,射频电路需要具有对窄带和宽带干扰的抑制能力。
以上特点决定了北斗导航射频电路在设计时需要充分考虑抗干扰的需求。
1. 选择抗干扰器件:在射频电路设计中,选择具有较好抗干扰特性的器件非常重要。
选择具有良好线性度和抗干扰能力的放大器、滤波器等器件,能够有效提升整个射频电路的抗干扰能力。
2. 合理布局射频电路:射频电路的布局对于抗干扰能力的提升至关重要。
合理的布局可以减小各部分之间的干扰,降低干扰对系统性能的影响。
通过合理的地线设计和射频信号的屏蔽,能够有效阻止外部干扰信号的影响。
3. 设计滤波器:在北斗导航射频电路中,设计好的滤波器能够有效抑制来自外部的干扰信号,提高接收机的灵敏度和抗干扰能力。
在射频电路设计中,设置滤波器是一种有效的抗干扰设计方法。
4. 优化晶体管工作点:晶体管是射频电路中常用的放大器元件,在设计时需要合理选择晶体管的工作点,使其在工作时能够具有较好的线性度和抗干扰能力。
5. 设计抗干扰电路:在射频电路设计中,可以根据系统对抗干扰性能的要求,设计专门的抗干扰电路。
射频电路抗干扰设计方法研究
![射频电路抗干扰设计方法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/7841327ba55177232f60ddccda38376baf1fe02d.png)
射频电路抗干扰设计方法研究摘要:为了进一步提高产品的经济效益,在射频电路板(PCB)的研发中,最为关键的技术是减少系统受到的电磁干扰,避免干扰信号与射频电路需要进行接收的处理的信号相混合。如果没能有效的抵抗干扰信号,射频电路在进行信号处理时就会存在较多的问题,导致产品无法正常的使用,为了防止电磁干扰,本研究主要从射频电路干扰的来源和抗干扰的一些基本方法两个方面进行展开。关键词:射频电路;电路干扰;抗干扰1引言要确保产品电路可靠并且具有相应的功能,在进行射频电路的抗干扰设计时,必须充分考虑到射频电路的印刷电路板的电磁兼容性,只有优先考虑了电磁兼容性,系统才能够尽可能的既减少电磁信号的辐射,这对射频电路的抗干扰有关键的作用"。
2射频电路干扰来源在众多的干扰来源中,干扰信号最强,最容易影响射频电路以及整个系统性能的关键因素包括由于电源线和地线的印刷线引起的干扰、布线不合理引起的干扰,现分别对着两个因素进行简要的阐释和分析。
电源线和地线的设计对于整个射频电路电路板的设计而言十分重要,合理的设计可以有效的避免电磁干扰。
在电源线和地线直接容易产生大量的电磁干扰源,其中地线由于环境较为复杂,经常产生较多的噪声干扰,地线产生噪声干扰的主要原因是因为地线直接接入大地,地球是一个具有一定阻抗的物体,当电路中的电流流经通过地线的时候,在地面会形成一定的电压,这个电压会在地面中形成一个回路电流,电信号与磁信号之间相互转换,会形成一个干扰源直接干扰整个射频电路的工作。
所有的电路都将接地,同一个接地端形成了大量的回路电流,使得地线的噪声更加复杂。
另一个较为关键的因素是由于布线不合理对整个射频电路形成的干扰。
在进行闭环采样电路的设计过程中,由于一些电压较高的信号可能被布置在环路之中,导致电路在运行的过程中经常受到外界的干扰,会让整个电路形成一个过压的状态,触发系统的报警装置凹。
要有效的减少这种干扰,有几点基本的原则必须遵守,首先,在进行电源线的设计时,电源线必须足够的宽,宽度与阻抗是成反比例的关系,增加电源线的宽度可以减小其阻抗,从而达到抗干扰的目的,其次电源线和地线在进行数据传输时,必须是相同的方向,信号线也不能太长,通孔数量也需要进行尽可能的缩减,组件之间的连接线尽可能的短,对于一些无法兼容的数据线和信号线,不能够平行布置,必须尽量远离。
射频信号三种抗干扰设计方法
![射频信号三种抗干扰设计方法](https://img.taocdn.com/s3/m/c60020c070fe910ef12d2af90242a8956becaafa.png)
射频信号三种抗干扰设计方法射频信号在现代通信中起着至关重要的作用,但它们也容易受到各种干扰的影响。
因此,为了保证射频信号的质量和可靠性,需要采取一些抗干扰设计方法。
下面将介绍三种常用的抗干扰设计方法。
第一种是频域抗干扰设计方法。
这种方法主要通过在射频电路中添加滤波器或者陷波器来削弱或消除干扰信号。
滤波器可以选择合适的频带,使所需要的信号通过而削弱或阻断干扰信号。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
陷波器则是选择其中一特定频率的信号进行抵消干扰。
频域抗干扰设计方法常用于消除来自其他通信设备或电子设备的干扰信号。
第二种是时域抗干扰设计方法。
这种方法主要通过选择合适的时序设计,避免干扰信号与所需信号在时间上重叠,从而减少干扰的影响。
例如,在通信系统中,可以通过调整时钟频率和数据发送速度,使干扰信号无法与所需信号完全重合,从而降低干扰的影响。
此外,还可以利用时延电路来控制信号的到达时间,使所需信号先到达接收器,从而保证信号的完整性和可靠性。
第三种是空域抗干扰设计方法。
这种方法主要通过合理布置天线和改善接收系统的增益分布特性来减少外界干扰的影响。
例如,在无线通信系统中,可以调整天线的方向、高度和功率等参数,使得所需信号接收到的功率最大,而干扰信号接收到的功率最小。
同时,还可以通过增加天线的方向性和选择合适的天线极化方式,减少来自其他方向的干扰信号。
空域抗干扰设计方法常用于无线通信系统和雷达系统等领域。
除了以上三种主要的抗干扰设计方法,还有一些辅助的方法可以同时使用来增强抗干扰能力。
例如,可以使用差分信号来抵消共模干扰,使用屏蔽材料来减少外界信号的干扰,使用抗干扰芯片来提高系统的抗干扰能力等。
此外,还可以通过合理的布线和接地设计来减少信号线之间的串扰和电磁辐射。
综上所述,射频信号的抗干扰设计至关重要。
通过频域抗干扰设计、时域抗干扰设计和空域抗干扰设计等方法,可以有效地降低来自其他信号源的干扰,提高射频信号的质量和可靠性。
射频屏蔽的方法
![射频屏蔽的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/9608ea8e9fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d604.png)
射频屏蔽的方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:射频屏蔽是指通过一系列方法来隔离和阻断无线电频率信号的传播和干扰,以确保无线电设备和系统的正常工作。
在当今数字化、信息化的社会中,射频屏蔽技术的应用越来越广泛,涉及通信、电子、医疗、军事等领域。
本文将介绍一些常见的射频屏蔽方法,帮助读者更好地了解和运用这一技术。
一、金属屏蔽罩金属屏蔽罩是射频屏蔽的常用方法之一,通过将需要屏蔽的设备或部件包裹在金属罩内,可有效隔离外部无线电频率信号的干扰。
常见的金属材料包括铝、镍铜合金、钢铁等,其屏蔽性能与材料的导电性和透射性有关。
二、金属屏蔽板金属屏蔽板是一种常见的射频屏蔽材料,可以直接用于设备表面或内部的电路板屏蔽。
通过将金属屏蔽板布置在设备内部或电路板上,可以有效减少射频信号的泄漏和干扰,提高设备的抗干扰能力。
金属屏蔽板的选择应考虑其材料、厚度、表面处理等因素。
三、射频屏蔽涂料射频屏蔽涂料是一种特殊的材料,具有良好的射频屏蔽性能。
通过在设备表面或内部涂覆射频屏蔽涂料,可以有效隔离无线电频率信号的干扰。
射频屏蔽涂料的选择应考虑其屏蔽性能、耐久性和适用范围等因素。
四、射频屏蔽隔帘射频屏蔽隔帘是一种被动屏蔽装置,常用于射频实验室、医疗设备室等场景。
通过使用具有射频屏蔽性能的材料制作隔帘,可以有效隔离外部射频信号的干扰,保证实验设备和医疗设备的正常运行。
五、接地屏蔽接地屏蔽是一种常见的射频屏蔽方法,其原理是通过将设备或线路的外壳、屏蔽罩等与地线相连,将外部射频信号引入地线,从而减小信号的干扰。
良好的接地设计和接地屏蔽可以有效减少电磁干扰,提高设备的稳定性和抗干扰能力。
六、射频屏蔽橡胶射频屏蔽橡胶是一种具有良好屏蔽性能的材料,常用于制作射频屏蔽垫、垫圈等部件。
通过在设备的接口、连接部件等位置使用射频屏蔽橡胶,可以有效隔离外部射频信号的干扰,提高设备的抗干扰能力。
总结:射频屏蔽技术在现代电子领域扮演着重要的角色,不仅可以保障通信设备和系统的稳定性和可靠性,也对提高设备的抗干扰能力具有积极的作用。
[电子工程] 案例图解射频PCB设计要点
![[电子工程] 案例图解射频PCB设计要点](https://img.taocdn.com/s3/m/a14f12e3bceb19e8b8f6bafb.png)
在电子产品和设备中,电路板是一个不可缺少的部件,它起着电路系统的电气和机械等的连接作用。
如何将电路中的元器件按照一定的要求,在PCB上排列组合起来,是PCB设计师的主要任务之一。
布局设计不是简单的将元器件在PCB上排列起来,或者电路得以连通就行的。
实践证明一个良好的电路设计,必须有合理的元器件布局,才能使电路系统在实体组合后达到稳定、可靠的工作。
反之,如果元器件布局不合理,它将影响到电路板的工作性能,乃至不能工作。
尤其是在广泛采用集成器件的今天,如果集成电路仍用接线板的方式进行安装,那么,不仅电路的体积庞大,而且无法稳定的进行工作。
因此,在产品设计过程中,布局设计和电路设计前具有同样重要的地位。
下面就射频PCB设计注意事项做个简单的介绍。
一、布局注意事项1)结构设计要求在PCB布局之前需要弄清楚产品的结构。
结构需要在PCB板上体现出来(结构与PCB接触部分,即腔壳位置及形状)。
比如腔壳的外边厚度大小,中间隔腔的厚度大小,倒角半径大小和隔腔上的螺钉大小等等(换句话说,结构设计是根据完成后的PCB上所画的轮廓(结构部分)进行具体设计的(如果结构已批量开模具,就另当别论了))(螺钉类型有M2\M2.5\M3\M4等)。
一般情况,外边腔厚度为4mm;内腔宽度为3mm(点胶工艺的为2mm);倒角半径2.5mm。
以PCB板的左下角为原点,隔腔在PCB上的位置需在格点0.5的整数倍上,最少需要做到格点为0.1的整数倍上。
这样有利于结构加工,误差控制比较精确。
当然,这需要根据具体产品的类型来设计。
如下图所示:(PCB设计完成后的结构轮廓图)2)布局要求优先对射频链路进行布局,然后对其它电路进行布局。
射频链路布局注意事项根据原理图的先后顺序(输入到输出,包括每个元件的先后位置和元件与元件之间的间距都有讲究的。
有的元件与元件之间距离不宜过大,比如π网。
)进行布局,布局成“一”字形或者“L”形。
具体如下图所示:在实际的射频链路布局中,因受产品的空间限制,不可能完全实现“一”字型布局,这就迫使我们将布局成“U”形。
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
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关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
北斗导航是我国自主研发的全球卫星定位系统,广泛应用于交通运输、农业、航空航
天等领域。
在北斗导航中,射频电路抗干扰设计是保证导航系统正常运行的重要环节。
本
文将围绕北斗导航射频电路抗干扰的设计方法进行研究。
北斗导航系统使用的信号频率为1561.098 MHz和1207.14 MHz,这些频率很容易受到外部电磁干扰的影响。
为了提高系统的抗干扰能力,可以采取以下措施:
1. 合理布局电路板:射频电路的布局应考虑到信号的传输路径和敏感部件的放置位置。
尽量避免射频电路与高噪声电路或大功率电路的靠近,以减少干扰。
2. 使用屏蔽罩:对于射频电路中的敏感部分,可以采用金属屏蔽罩进行屏蔽,阻止
外部干扰电磁波进入电路。
在布局设计时,应考虑到屏蔽罩的安装位置和形状,以最大程
度地提高屏蔽效果。
3. 使用抗干扰滤波器:在射频电路中添加适当的抗干扰滤波器,可以排除掉不必要
的信号和噪声。
常用的滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等,根据实际需
求选择合适的滤波器。
4. 优化射频接地设计:射频电路接地的设计对于抗干扰至关重要。
应将接地电路设
计为低阻抗、低感抗的结构,以提供稳定的地点,有效地排除干扰。
5. 确保电源供电稳定:射频电路对电源供电质量要求较高,应确保稳定的电源供电。
使用滤波电容器和稳压电源等设备来减少电源的噪声和波动。
射频电路PCB设计(板材,设计流程,布局,布线
![射频电路PCB设计(板材,设计流程,布局,布线](https://img.taocdn.com/s3/m/b837fd68a98271fe910ef93b.png)
为保证电路性能,在进行射频电路PCB设计时应考虑电磁兼容性,因而重点讨论元器件的布线原则来达到电磁兼容的目的。
关键词:射频电路PCB 电磁兼容布局随着通信技术的发展,手持无线射频电路技术运用越来越广,如:无线寻呼机、手机、无线PDA等,其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量。
这些掌上产品的一个最大特点就是小型化,而小型化意味着元器件的密度很大,这使得元器件(包括SMD、SMC、裸片等)的相互干扰十分突出。
电磁干扰信号如果处理不当,可能造成整个电路系统的无法正常工作,因此,如何防止和抑制电磁干扰,提高电磁兼容性,就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。
同一电路,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。
本讨论采用Protel99 SE软件进行掌上产品的射频电路PCB设计时,如果最大限度地实现电路的性能指标,以达到电磁兼容要求。
1 板材的选择印刷电路板的基材包括有机类与无机类两大类。
基材中最重要的性能是介电常数εr、耗散因子(或称介质损耗)tanδ、热膨胀系数CET和吸湿率。
其中εr影响电路阻抗及信号传输速率。
对于高频电路,介电常数公差是首要考虑的更关键因素,应选择介电常数公差小的基材。
2 PCB设计流程由于Protel99 SE软件的使用与Protel 98等软件不同,因此,首先简要讨论采用Protel99 SE软件进行PCB设计的流程。
①由于Protel99 SE采用的是工程(PROJECT)数据库模式管理,在Windows 99下是隐含的,所以应先键立1个数据库文件用于管理所设计的电路原理图与PCB 版图。
②原理图的设计。
为了可以实现网络连接,在进行原理设计之间,所用到的元器件都必须在元器件库中存在,否则,应在SCHLIB中做出所需的元器件并存入库文件中。
然后,只需从元器件库中调用所需的元器件,并根据所设计的电路图进行连接即可。
③原理图设计完成后,可形成一个网络表以备进行PCB设计时使用。
射频电路板抗干扰设计
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( )布局 中的注 意事 项 二 1首先 确 定 与其 他 PB 或 系 统 的接 口元器 件 在P B . c板 c 板上 的位 置 ,必 须 注 意 接 口元器 件 间 的 配合 问题 ( 元 器 件 的方 向等 ) . 加 。2 某些 元 件 或导 线 之 间可 能 有较 高 的 电位 差 , 应 加 大 它 们 之 间 的 距 离 , 以免 放 电 引 起 意 外 短 路 。带 高 压 的元 器件 应 尽 量 布 置在 调 试 时手 不 易 触及 的地 方 。3 因为 掌 上 . 用 品的 体 积都 很 小 ,元 器 件 间排 列 很 紧 凑 ,因 此 对于 体 积较 大 的 元器 件 , 必须 优 先 考虑 ,确 定 出相 应 位 置 ,并 考 虑相 互 间的 配合 问题 。4 认真 分 析 . 电路 结 构 ,对 电路 进行 分 块 处 理 ( 高 频放 大 电路 、混 频 电路 及 解调 电路 加
响 整 个产 品的 质 量, 频 电路 印制 电 路板 (c )的抗 干 扰 设 计对 于 减 小 系 射 PB 统 电 磁信 息 辐 射 具有 重 要 的 意义 。射 频 电路 PB c 的密 度越 来 越 高 ,P B 计 c设
的好 坏对 抗 干 扰 能力 影 响很 大 , 同一 电路, 同 的P B 计结 构 , 性 能 指 标 不 c设 其 会 相 差 很大 。 电磁 干 扰 信 号如 果 处理 不 当, 可 能造 成 整个 电路 系统 的 无 法 正 常 工作 ,因 此 如何 防 止 和抑 制 电磁 干 扰 , 提 高 电磁 兼容 性 , 就 成为 设 计 射 频 电 路P B 的一 个 非 常重 要 的 课题 。 电磁 兼容 性 Ec 指 电 子系 统 在 规 c时 M是 定 的 电磁 环 境 中 按照 设 计 要求 能 正 常 工作 的 能 力 。 电子 系统 所 受 的 电磁 干 扰 不 仅来 自电场 和磁 场 的辐 射 , 有线 路 公共 阻 抗 、导 线 问耦合 和 电路 结 构 也 的影 响 为 了尽 可 能减 小 电磁 干扰 的 影响 ,需要 在 电路 设计 及P B c 设计 中采 取 电磁 兼 容 (M )措 施 , ( 述 Ec 模 式主 要 有 三个 因素 : 干扰 源 :受 Ec 描 M的 扰 对 象 :耦 合 路 径 。 )设 计 的 印制 电路 板 尽 可 能不 易 受 外界 干 扰 的影 响 , 而 且 也 尽可 能 小 地干 扰 影 响别 的 电子 系统 。这样 做 也 能 有效 地 减 少后 期 调 试 工 作 量 ,增 加 产 品 的可 靠性 和 一 致性 ,提 高 产 品性 能 。设 计 印 制板 必 须 对 电路进 行分 析 ,确 定 关键 电路 。识 别哪 些 是干 扰源 ,哪些 是敏 感 电路, 弄 清 干 扰 源 可能 通 过什 么 路 径干 扰 敏 感 电路 。射频 电路 工 作频 率 高 ,常 会 产 生的 较强 电磁 场 效应 。这些 电磁场 能在 相 邻 信号 线 或PB 上 感生 信 号 ,而 c线
PCB常用抗干扰措施
![PCB常用抗干扰措施](https://img.taocdn.com/s3/m/0b4db962580102020740be1e650e52ea5518ce9e.png)
PCB常用抗干扰措施PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中承载电子元器件的重要组成部分。
在电子设备中,由于各种原因,如电磁干扰、射频干扰以及其他外部因素的影响,容易导致PCB上的信号质量下降,甚至引起设备的故障。
因此,在PCB设计中采取适当的抗干扰措施是非常重要的。
下面将介绍一些常用的PCB抗干扰措施。
1.布局设计:-尽量将高频、高速信号层与低频、低速信号层分开。
这样可以避免高频信号对低频信号的干扰。
-合理安排电源、地线和信号线的走向,避免信号线与电源线、地线的交叉。
-采用星状接地布局,将各个部分的地线通过一个中央地连接起来,减少回路面积。
-注意防止较大功率器件附近的信号线受到干扰。
2.信号层设计:-使用不同信号层进行分区,将高速信号、低速信号、模拟信号和电源线分别布局在不同的层上,以减少互相之间的干扰。
-控制信号线走线的长度和走向,缩短信号线的长度以减少传输延迟和干扰。
3.电源与地线设计:-采用低电阻、宽线宽的电源和地线,以降低电阻和电压下降,提高电源和地线的传导能力。
-在电源和地线上使用分布式电容、电感和滤波器,以进行滤波和抑制高频噪声。
4.屏蔽设计:-使用屏蔽罩和金属盖板来封闭敏感的电路,减少外部电磁干扰的影响。
-在PCB表面涂布屏蔽漆,以提高整个板的屏蔽效果。
-在高频、高速信号线旁边布置地线屏蔽。
5.减弱干扰设计:-对敏感信号线进行差分传输设计,通过差分信号线的抗干扰能力,减少外界噪声的影响。
-在输入输出端口使用串联电阻和滤波器,抑制输入或输出线上的高频噪声。
6.接地设计:-使用恰当的接地技术,避免地网产生回路共振和地回路的干扰。
-在PCB上布置大面积的地面铺铜,减少电磁辐射和抗干扰能力。
7.使用抗干扰元件:-在信号线上使用滤波器、电容器等元件,以滤除高频噪声。
-在输入输出端口使用保护器件,防止电压过高或过低导致的干扰。
总之,通过合理的布局设计、信号层设计、电源与地线设计、屏蔽设计、减弱干扰设计、接地设计和使用抗干扰元件等措施,可以有效提高PCB的抗干扰能力,保证电子设备的正常运行。
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
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关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究随着北斗导航系统的普及和应用,其射频电路的抗干扰设计显得尤为重要。
本文首先介绍了北斗导航系统的基本原理,接着分析了射频电路干扰的主要来源和影响因素,并提出了一系列有效的抗干扰设计方法。
通过采用合适的线路布局、隔离措施、滤波器等方法,可以有效地降低射频电路的干扰水平,提高北斗导航系统的可靠性和精度。
一、北斗导航系统基本原理北斗导航系统是由中国自主研发的一种卫星导航系统,由星座、地面控制系统和用户接收设备三部分组成。
北斗导航系统主要由卫星发射器、地面控制设备和用户接收设备三部分构成,其基本原理是利用卫星发射器向地面用户发送导航信息,并由用户接收设备进行接收、解码和处理,计算出自身的位置和速度等信息。
北斗导航系统可以提供全球覆盖的导航服务,具有高精度、高可靠性和多用途的特点,被广泛应用于航空、航海、交通、军事和民用等领域。
二、射频电路干扰的主要来源和影响因素射频电路干扰是指在射频电路中,由于电磁波的相互作用,引起的信号干扰现象。
射频电路干扰主要来源于以下几个方面:1、外部干扰源:如雷电、电视、电台等。
2、内部干扰源:如电源、时钟信号、数据传输信号等。
3、器件自身噪声:如晶体管、电容、电阻等。
射频电路干扰会直接影响北斗导航系统的接收和处理,降低其可靠性和精度。
主要影响因素包括:1、信噪比:低信噪比会影响接收信号的质量和可靠性。
2、灵敏度:灵敏度越高,对干扰的抵抗能力越强。
3、动态范围:动态范围越大,干扰抑制能力越强。
三、抗干扰设计方法1、线路布局优化通过合理的线路布局,可以降低信号的线路杂散,减小互相干扰的机会,提高电路的抗干扰能力。
常用的优化方法包括:(1)电路板布局:尽量使电路板上的线路短、直、平行,避免存在环路和交叉线路,减少电磁辐射。
(2)电路参考面:配合电路板布局,增加参考面来降低电磁辐射和干扰。
(3)线路隔离:对电源和地线进行隔离,减少相互传递的噪声和杂波。
rf射频同轴连接器电路设计__概述说明以及解释
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rf射频同轴连接器电路设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在无线通信系统中,射频(RF)同轴连接器电路设计是关键的组成部分。
它负责连接天线和设备之间的信号传输,并确保高质量的数据传输和通信质量。
因此,了解RF射频同轴连接器电路设计的原理、工作方式以及设计要点和考虑因素对于确保无线通信系统正常运行至关重要。
1.2 文章结构本文将从三个方面来介绍RF射频同轴连接器电路设计。
首先,在第2节中,我们将提供一般性的正文部分,其中包括有关无线通信系统的背景知识和相关原则。
然后,在第3节中,我们将深入探讨RF射频同轴连接器电路设计的重要性和应用领域,并详细介绍其基本原理和工作方式。
最后,在第4节中,我们将探讨设计这种连接器电路时需要考虑的关键要点和因素。
1.3 目的撰写本文旨在提供一个全面且清晰的概述,以帮助读者了解RF射频同轴连接器电路设计的重要性、原理、工作方式以及涉及其中的考虑因素。
通过阅读本文,读者将能够了解设计RF射频同轴连接器电路的要点,并为未来研究和实际应用提供基础知识。
通过深入研究并掌握这些核心概念,我们将进一步推动无线通信系统的发展和优化。
2. 正文正文部分将详细介绍RF射频同轴连接器电路设计的相关内容。
在进行电路设计时,我们需要考虑一系列因素,包括应用领域、基本原理和工作方式、设计要点以及考虑因素等。
首先,我们将介绍RF射频同轴连接器电路设计的重要性和应用领域。
RF射频同轴连接器广泛应用于无线通信系统、微波系统以及一些测量仪器中。
它们具有良好的屏蔽性能和高频传输特性,能够有效地提供稳定的信号传输,并且适合在复杂环境下使用。
接下来,我们将讨论RF射频同轴连接器电路设计的基本原理和工作方式。
在RF 射频同轴连接器中,内部导体通过同轴结构与外部导体隔开,并且被绝缘材料包裹。
这种结构可以减小功率损耗并保护信号免受外界干扰。
同时,连接器还使用螺纹或插入式插头来实现牢固可靠的物理连接。
然后,我们将探讨RF射频同轴连接器电路设计时需要考虑的要点和因素。
射频 pcb layout 设计规则-概述说明以及解释
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射频pcb layout 设计规则-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍了射频PCB布局设计规则这篇长文的背景和主要内容。
在现代电子设备中,无线通信技术得到了广泛的应用与发展。
射频电路作为其中的一个重要组成部分,对于无线通信的性能起到关键影响。
而射频PCB布局设计正是为了优化射频电路的性能而提出的一种设计规则。
射频PCB布局设计规则是针对射频电路在PCB板上的布局位置、布线方式以及各器件之间的互连关系等方面制定的一系列规范和原则。
通过合理的布局设计,可以减小射频电路中的信号传输损耗、最大限度地降低噪声干扰和回波等问题,从而提高射频电路的工作效率和可靠性。
本文将重点介绍射频PCB布局设计中的一些重要规则,包括组件布置、信号走线、地平面和分离布局等方面。
具体而言,我们将深入探讨射频器件的布局位置选择、射频信号走线的规则以及如何设计地平面和分离布局来最大程度地减小电磁干扰和回波。
通过详细的说明和实例示范,读者将能够更加深入地理解射频PCB布局设计规则的重要性和应用价值。
同时,本文还将展望未来射频PCB布局设计的发展方向,以期为射频电路设计提供更加详尽和准确的指导。
在本文的后续内容中,我们将逐一介绍这些规则并给出相应的设计建议,希望读者能够从中受益并应用到自己的实际工作中。
1.2 文章结构:本文将分为以下几个部分进行阐述射频PCB布局设计规则。
首先,引言部分将概述本文主要内容,并介绍文章结构。
接着,正文部分将详细探讨射频PCB布局设计的重要性,包括其对系统性能和电磁兼容性的影响。
同时,本节还将介绍射频PCB布局设计的一般原则和技巧,以帮助读者理解和应用这些规则。
最后,在结论部分,我们将对全文进行总结,并展望未来射频PCB布局设计的发展趋势。
通过本文的阐述,读者将能够深入了解射频PCB布局设计的重要性,掌握射频电路布局的基本原则和规则。
这些知识将有助于读者在实际设计中更好地应用射频技术,提高系统的性能和可靠性。
射频信号三种抗干扰设计方法
![射频信号三种抗干扰设计方法](https://img.taocdn.com/s3/m/330f9f4a1ed9ad51f01df263.png)
射频信号三种抗干扰设计方法为了测试电子设备的抗干扰能力,设计了一种射频信号干扰器,可用于产生406.0~406.1 MHz范围内的随机干扰、点频干扰和扫频干扰信号。
设计采用了直接数字频率合成(DDS)技术,通过单片机对DDS芯片的控制,可灵活产生需要的干扰频率。
随着电子设备的使用越来越普遍,电子设备之间的干扰问题也越来越突出,特别是通信设备的干扰问题,这使得电路工程师在电子产品的设计过程中不得不考虑设备的抗干扰问题,并且有必要对通信设备的抗干扰能力进行测试。
文中介绍的射频信号干扰器可用于测试通信设备的抗干扰能力,能够产生如下3种干扰:1)随机干扰。
在目标频率范围内产生频率随机的干扰信号,湮没目标频率,也会降低信噪比,形成对正常通信的压制。
2)点频干扰。
在已知目标频率的情况下,瞄准目标频率输出干扰信号,产生对目标通信的压制效果。
3)扫频干扰。
在目标频率范围内进行频率扫描,当干扰信号频率与通信频率的碰撞概率达到一定数值时,就会影响通信的信噪比,导致误码率增加,产生有效干扰。
射频信号干扰器的设计基于DDS技术和锁相环(PLL)技术,通过单片机进行控制,能够产生分辨率极高的干扰频率,控制方便、灵活。
1、硬件电路设计射频信号干扰器原理框图如图1所示,当微波开关接通406.0~406.1 MHZVCO时,输出随机干扰噪声;当微波开关接通BPF时,输出点频干扰或扫频干扰噪声。
1.1、随机干扰基带噪声信号源的随机电压噪声施加到VCO的电压控制端,产生噪声调频信号。
406.0~406.1 MHzVCO输出信号的频率表示为:ωVCO=ω0+KVCO(V0+Anu(t)) (1)式中:ω0为控制电压为零时VCO输出频率,KVCO为VCO电压控制增益,V0为直流控制电压,An为噪声放大电路增益,u(t)为基带噪声信号。
电子设备的射频干扰与抗干扰设计
![电子设备的射频干扰与抗干扰设计](https://img.taocdn.com/s3/m/33e9054d7dd184254b35eefdc8d376eeafaa1710.png)
电子设备的射频干扰与抗干扰设计引言:随着科技的不断发展,电子设备已经成为我们日常生活的一部分。
然而,很多时候我们发现在使用电子设备时会出现射频干扰的情况,这给我们的生活带来了不便。
因此,设计抗干扰电子设备变得至关重要。
在本文中,我将详细介绍射频干扰的原因以及抗干扰设计的步骤和方法。
一、射频干扰的原因:1.1电磁波的相互干扰:射频干扰主要是由无线通信等设备发出的电磁波与其他设备产生干扰导致的。
例如,当移动电话的信号强度很强时,它的电磁波可能会干扰到其他设备的正常工作。
1.2频率冲突:由于不同设备之间频率的冲突,可能会导致射频干扰的发生。
例如,当一台设备使用的频率与附近的另一台设备相同或非常接近时,它们之间可能会发生干扰。
二、抗干扰设计的步骤:2.1 分析干扰源:首先需要分析射频干扰的来源,明确哪些设备或信号是主要的干扰源。
可以使用专业的测试设备来识别和跟踪干扰源。
2.2 检测干扰物:在设计过程中,需要检测可能造成干扰的物体。
例如,金属、水等物质对电磁波有很高的吸收和反射能力,可能会导致干扰。
2.3 定位干扰源:通过测量信号强度和方向,可以定位干扰源的位置,采取相应的方法进行干扰消除。
2.4 设计抗干扰措施:基于对干扰源和干扰物的分析和定位结果,设计抗干扰的电子设备。
例如,可以通过改变电路布局、增加隔离层、使用抗干扰材料等方式来减少射频干扰。
三、抗干扰设计的方法:3.1 使用屏蔽材料:在电子设备的外壳或电路板上使用屏蔽材料,可以阻挡外部干扰的入侵。
常用的屏蔽材料包括金属薄膜和电磁屏蔽涂料。
3.2 增加绝缘层:在电路布局中增加绝缘层,可以减少电磁波的传播和干扰。
绝缘层可以用于隔离不同模块之间的干扰,以及隔离设备内部和外部的干扰。
3.3 优化电路布局:通过合理的电路布局,可以减少信号线之间的交叉干扰。
将信号线和电源线之间保持一定的距离,并使用屏蔽罩或屏蔽线来隔离信号线,可以减少射频干扰。
3.4 选择抗干扰元件:选择具有良好抗干扰性能的元件,例如抗干扰电容、抗干扰电感等,可以提高电子设备的抗干扰能力。
如何解决电路中的噪音问题
![如何解决电路中的噪音问题](https://img.taocdn.com/s3/m/738fce45e97101f69e3143323968011ca200f75c.png)
如何解决电路中的噪音问题电子设备的噪音问题是困扰工程师和用户的共同问题,不好的电路设计和错误的电路连接都可能导致噪音产生。
噪音不仅会影响电子设备的性能,还可能对信号传输造成干扰。
因此,解决电路中的噪音问题是十分重要的。
本文将介绍几种常见的解决电路噪音问题的方法。
一、优化布线设计电路中的布线设计对于噪音问题来说非常重要。
优化布线设计可以有效降低噪音干扰。
首先,应避免布线路径与噪音源靠近,如高频线路与低频线路之间要保持一定距离。
其次,应尽量减少布线长度,因为较长的布线容易产生额外的电阻和电容,增加噪音的产生和传输。
此外,使用屏蔽线缆和良好的接地技术也是有效降低噪音的方法。
二、使用滤波器噪音信号可以通过滤波器进行滤除。
滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
选择适当的滤波器类型和参数,可以滤除噪音信号,保留所需信号。
在设计电路时,可以根据实际需求选择合适的滤波器来降低噪音的影响。
三、增加信号屏蔽信号屏蔽是常用的降噪方法之一。
通过使用屏蔽罩、屏蔽膜等材料,可以将电路中的信号屏蔽起来,避免外部噪音的干扰。
此外,可以通过合理设计电路板的层次结构,将噪音信号与所需信号隔离开来,进一步提高抗干扰能力。
四、优化电源设计电源是电路中产生和传输噪音的主要源头之一。
优化电源设计可以有效降低噪音问题。
首先,应选择稳定可靠的电源供应,避免电源波动引起的噪音。
其次,可以使用滤波电容和电感器来抑制电源中的高频噪音。
此外,良好的接地设计也是优化电源的重要环节,可以有效减少噪音的产生。
五、合理选择元件不同的元件在电路中的噪音产生和传输特性不同。
因此,在设计电路时,应合理选择元件,尽量选择低噪音元件来替代高噪音元件。
同时,根据具体需求,可以考虑使用平衡电路、差分信号传输等技术,进一步降低噪音干扰。
六、减少射频干扰射频干扰是电子设备中常见的噪音问题之一。
减少射频干扰可以通过优化电路布局、使用屏蔽罩和屏蔽材料、增加射频滤波器等方法实现。
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
![关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2e5a0501a9956bec0975f46527d3240c8447a1b7.png)
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究北斗导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,其采用了先进的射频电路技术,为我国的交通、军事、航空航天等领域提供了精准的导航和定位服务。
由于北斗导航系统工作频段临近其他电磁干扰源频段,并且在复杂的环境条件下使用,射频电路受到各种干扰的影响,这给北斗导航系统的性能稳定性和可靠性提出了挑战。
在北斗导航射频电路的设计中,抗干扰性能是至关重要的一项技术指标。
针对这一问题,本文对北斗导航射频电路的抗干扰设计方法进行了研究,旨在提高北斗导航系统在复杂环境下的抗干扰能力,确保系统的稳定性和可靠性。
一、北斗导航射频电路的干扰源分析北斗导航射频电路可能受到的干扰源包括但不限于以下几种:1. 外部无线电干扰:如手机、基站、雷达等发送机的信号可能会对北斗导航系统产生干扰。
2. 自身系统干扰:包括各个部件之间的互调、杂散等干扰。
3. 地面环境干扰:包括市电、汽车点火等地面环境中的干扰源。
以上干扰源可能会对北斗导航射频电路的正常工作产生影响,因此需要对其抗干扰能力进行深入研究,并提出相应的抗干扰设计方法。
1. 频率选择和滤波器设计为了有效抵御外部无线电干扰,首先可以通过合理的频率选择和滤波器设计来减弱外部干扰信号对北斗导航射频电路的影响。
通过设计合适的频率带宽和滤波特性,可以使得北斗导航射频电路在工作频段内受到的外部干扰信号被有效滤除,从而提高系统的抗干扰能力。
2. 信号处理和识别算法优化针对自身系统干扰和地面环境干扰,可以通过优化信号处理和识别算法来提高系统对干扰信号的抵抗能力。
通过提高信噪比、优化解调算法等方式,可以有效减小自身系统干扰的影响;对于地面环境干扰,可以通过相应的识别算法来对干扰信号进行判别和剔除,提高系统对地面环境干扰的抵御能力。
3. 天线设计和辐射功率控制天线设计和辐射功率控制是影响北斗导航射频电路抗干扰能力的重要因素。
合理的天线设计可以提高系统对外部干扰信号的接收灵敏度,并减小对外部干扰信号的辐射;合理控制系统的辐射功率,可以有效减小对外部干扰的影响,提高系统的抗干扰能力。
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射频电路板抗干扰设计摘要:为保证电路性能,在进行射频电路印制电路板(
PCB)设计时应考虑电磁兼容性,这对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。
文中重点讨论按元器件的布局与布线原则来最大限度地实现电路的性能指标,达到抗干扰的设计目的。
通过几个实验测试事例,分析了影响印制板抗干扰性能的几个不同因素,说明了印制板制作过程中应采取的实际的解决办法。
引言随着通信技术的发展,无线射频电路技术运用越来越广,其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量,射频电路印制电路板(
PCB)的抗干扰设计对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。
射频电路PCB的密度越来越高,
PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大,同一电路,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。
电磁干扰信号如果处理不当,可能造成整个电路系统的无法正常工作,因此如何防止和抑制电磁干扰,提高电磁兼容性,就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。
电磁兼容性EMC是指电子系统在规定的电磁环境中按照设计要求能正常工作的能力。
电子系统所受的电磁干扰不仅来自电场和磁场的辐射,也有线路公共阻抗、导线间耦合和电路结构的影响。
在研制设计电路时,希望设计的印制电路板尽可能不易受外界干扰的影响,而且也尽可能小地干扰影响别的电子系统。
设计印制板首要的任务是对电路进行分析,确定关键电路。
这就是要识别哪些电路是干扰源,哪些电路是敏感电路,弄清干扰源可能通过什么路径干扰敏感电路。
射频电路工作频率高,干扰源主要是通过电磁辐射来干扰敏感电路,因此射频电路PCB板抗干扰设计的目的是减小PCB板的电磁辐射和PCB 板上电路之间的串扰。
1 射频电路板设计 1. 1 元器件的布局
由于SMT一般采用红外炉热流焊来实现元器件的焊接,因而元器件的布局影响到焊点的质量,进而影响到产品的成品率。
而对于射频电路PCB设计而言,
电磁兼容性要求每个电路模块尽量不产生电磁辐射,并且具有一定的抗电磁干扰能力,因此元器件的布局也影响到电路本身的干扰及抗干扰能力,直接关系到所设计电路的性能。
故在进行射频电路PCB 设计时除了要考虑普通PCB设计时的布局外,主要还须考虑如何减小射频电路中各部分之间的相互干扰、如何减小电路本身对其他电路的干扰以及电路本身的抗干扰能力。
根据经验,射频电路效果的好坏不仅取决于射频电路板本身的性能指标,很大部分还取决于与CPU处理板间的相互影响,因此在进行PCB设计时,合理布局显得尤为重要。
布局的总原则是元器件应尽可能同一方向排列,通过选择PCB进入熔锡系统的方向来减少甚至避免焊接不良的现象;根据经验元器件间最少要有
0.5mm的间距才能满足元器件的熔锡要求,若PCB板的空间允许,元器件的间距应尽可能宽。
对于双面板一般应设计一面为SMD及SMC元件,另一面则为分立元件。
布局中应注意 : 1)首先确定与其他PCB 板或系统的接口元器件在PCB板上的位置,必须注意接口元器件间的配合问题(加元器件的方向等) ;
2)因为掌上用品的体积都很小,元器件间排列很紧凑,因此对于体积较大的元器件,必须优先考虑,确定出相应位置,并考虑相互间的配合问题;
3)认真分析电路结构,对电路进行分块处理(加高频放大电路、混频电路及解调电路等)
,尽可能将强电信号和弱电信号分开,将数字信号电路和模拟信号电路分开,完成同一功能的电路应尽量安排在一定的范围之内,从而减小信号环路面积;各部分电路的滤波网络必须就近连接,这样不仅可以减小辐射,而且可以减少被干扰的机率,提高电路的抗干扰能力;
4)根据单元电路在使用中对电磁兼容性敏感程度不同进行分组。
对于电路中易受干扰部分的元器件在布局时还应尽量避开干扰源(比如来自数据处理板上CPU的干扰等)。
1. 2 布线
在基本完成元器件的布局后,就可开始布线了。
布线的基本原则为:在组装密度许可情况下,尽量选用低密度布线设计,并且信号走线尽量粗细一致,有利于阻抗匹配。
对于射频电路,信号线的走向、宽度、线间距的不合理设计,可能造成信号传输线之间的交叉干扰;另外,系统电源自身还存在噪声干扰,所以在设计时频电路PCB时一定要综合考虑,合理布线。
布线时,所有走线应远离PCB板的边框2
mm左右,以免PCB板制作时造成断线或有断线的隐患。
电源线要尽可能宽,以减少环路电阻,同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,以提高抗干扰能力;所布信号线应尽可能短,并尽量减少过孔数目;各元器件间的连线越短越好,以减少分布参数和相互间的电磁干扰;对不相容的信号线应尽量相互远离,且尽量避免平行走线,而在正反两面的信号线应相互垂直;布线时在需要拐角的地方应以135°角为宜,避免拐直角。
布线时与焊盘直接相连的线条不宜太宽,走线应尽量离开不相连的元器件,以免短路;过孔不宜画在元器件上,且应尽量远离不相连的元器件,以免在生产中出现虚焊、连焊、短路等现象。
在射频电路PCB设计中,电源线和地线的正确布线显得尤其重要,合理的设计是克服电磁干扰的最重要的手段。
PCB上相当多的干扰源是通过电源和地线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大。
地线容易形成电磁干
扰的主要原因在于地线存在阻抗。
当有电流流过地线时,就会在地线上产生电压,从而产生地线环路电流,形成地线的环路干扰。
当多个电路共用一段地线时,就会形成公共阻抗耦合,从而产生所谓的地线噪声。
因此,在对射频电路PCB的地线进行布线时应该做到:
1)对电路进行分块处理时,射频电路基本上可分成高频放大、混频、解调、本振等部分,要为各个电路模块提供一个公共电位参考点,即各模块电路各自的地线,这样信号就可以在不同的电路模块之间传输。
然后,汇总于射频电路PCB
接入地线的地方,即汇总于总地线。
由于只存在一个参考点,因此没有公共阻抗耦合存在,从而也就没有相互干扰问题;
2)数字区与模拟区尽可能以地线进行隔离,并且数字地与模拟地要分离,最后接于电源地;
3)在各部分电路内部的地线也要注意单点接地原则,尽量减小信号环路面积,并与相应的滤波电路的地线就近相接;
4)在空间允许的情况下,各模块之间最好能以地线进行隔离,防止相互之间的信号耦合效应。
2 实验测试
下面几个实验测试事例,说明了不同原因带来的干扰及其实际的解决办法。
2. 1 电源线和地线带来的干扰
图1取自某高压控制保护PCB的部分电路。
图1a为原设计电路。
由于电源线和地线的印制导线宽度太细,电路在工作时局受外界干扰;图1b是经过改进后的电路,其电源线和地线加粗至5
mm,解决了电路的干扰问题。
图1 某高压控制保护PCB的部分电路 2. 2 元器件布局不合理带来的干扰
图2取自某雷达发射机磁场控制保护PCB的部分电路。
重新布局元器件后改进的PCB 电路(如图2b)较改进前的PCB
电路(如图2a)在抗干扰性能上有很大的改善。
图2 某雷达发射机磁场控制保护PCB的部分电路 2. 3 布线不合理带来的干扰
图3取自某雷达CFA电源控制保护PCB的部分电路。
图3a为原设计电路。
由于布线时将高压取样信号线布于闭环取样回路中,使闭环取样电路在工作时易受外界的干扰,造成经常误报过压故障;而图3b是经过改进后的PCB电路,由于避开了高压取样信号线带来的干扰,改进后的PCB电路工作可靠稳定。
图3 某雷达CFA电源控制保护PCB的部分电路 3 结语
射频电路PCB设计的关键在于如何减少辐射能力以及如何提高抗干扰能力,合理的布局与布线是设计时频电路PCB的保证。
文中所述方法有利于提高射频电路
PCB设计的可靠性,解决好电磁干扰问题,进而达到电磁兼容的目的。
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