დღევანდელი მობილური ტელეფონის დიზაინი სხვადასხვა გზით აერთიანებს ყველაფერს, რაც ძალზე საზიანოა RF მიკროსქემის დიზაინისთვის. ახლა ინდუსტრია ძალიან კონკურენტუნარიანია და ყველა ეძებს ყველაზე მეტი ფუნქციის ყველაზე მცირე ზომისა და მცირე ღირებულების ინტეგრირების გზებს. ანალოგური, ციფრული და RF სქემები ერთმანეთზე მჭიდროდ არის შეფუთული, ხოლო მათი პრობლემური უბნების გამოყოფისთვის გამოყენებული სივრცე ძალიან მცირეა და ხარჯების ფაქტორების გათვალისწინებით, წრიული დაფის ფენების რაოდენობა ხშირად მინიმუმამდეა დაყვანილი. წარმოუდგენელია, რომ მრავალფუნქციურ ჩიპებს შეუძლიათ მრავალი ფუნქციის ინტეგრირება ძალზე მცირე ზომის დიაპაზონში, ხოლო გარე სამყაროსთან დამაკავშირებელი ქინძისთავები ძალიან მჭიდროდ არის განლაგებული, ამიტომ RF, IF, ანალოგური და ციფრული სიგნალები ძალიან ახლოს არის. მაგრამ ისინი, როგორც წესი, ელექტრონულად არარელევანტურია. ელექტროენერგიის განაწილება შეიძლება კოშმარი იყოს დიზაინერებისათვის. ბატარეის სიცოცხლის გახანგრძლივების მიზნით, სქემის სხვადასხვა ნაწილი მუშაობს დროის განაწილებაში, როგორც საჭიროა, და პროგრამული უზრუნველყოფა აკონტროლებს კონვერტაციას. ეს ნიშნავს, რომ შეიძლება დაგჭირდეთ 5-დან 6 სამუშაო ენერგიის წყარო თქვენი მობილური ტელეფონისთვის.
RF განლაგების შემუშავებისას არსებობს რამდენიმე ზოგადი პრინციპი, რომელიც პირველ რიგში უნდა შესრულდეს:
მაქსიმალურად იზოლირება მაღალი სიმძლავრის RF გამაძლიერებელი (HPA) და დაბალი ხმაურის გამაძლიერებელი (LNA). მარტივად რომ ვთქვათ, შეინახეთ მაღალი სიმძლავრის RF გადამცემის სქემა დაბალი სიმძლავრის RF მიმღების სქემისგან. თუ თქვენს PCB- ზე ბევრი ფიზიკური სივრცე გაქვთ, ამის გაკეთება მარტივად შეგიძლიათ, მაგრამ, როგორც წესი, ბევრი კომპონენტია და PCB სივრცე მცირეა, ასე რომ, ეს ჩვეულებრივ შეუძლებელია. თქვენ შეგიძლიათ განათავსოთ ისინი PCB დაფის ორივე მხარეს, ან მისცეთ საშუალება ერთდროულად მუშაობის ნაცვლად მუშაობდნენ. მაღალი სიმძლავრის სქემებში ზოგჯერ შედის RF ბუფერი და ძაბვის კონტროლირებადი ოსილატორი (VCO).
როგორ გავყოთ?
დიზაინის დანაყოფი შეიძლება დაიშალა ფიზიკურ დანაყოფად და ელექტრულ დანაყოფად. ფიზიკური დაყოფა ძირითადად მოიცავს ისეთ საკითხებს, როგორიცაა კომპონენტის განლაგება, ორიენტაცია და დაცვა; ელექტრული დანაყოფი შეიძლება განაწილდეს დანაყოფებად ელექტროენერგიის განაწილების, RF გაყვანილობის, მგრძნობიარე სქემებისა და სიგნალების და დასაბუთების მიზნით.
პირველ რიგში, განვიხილავთ ფიზიკური დაყოფის საკითხს. კომპონენტის განლაგება არის კარგი RF დიზაინის მისაღწევად. ყველაზე ეფექტური ტექნიკა არის პირველი კომპონენტების დაფიქსირება RF ბილიკზე და მათი ორიენტაციის რეგულირება, რათა შეამცირონ RF ბილიკის სიგრძე, შენახოთ დაშორება გამომავალიდან და შეძლებისდაგვარად მაღალი სიმძლავრის სქემებისა და დაბალი დენის სქემები.
წრიული დაფის დაწყობის ყველაზე ეფექტური მეთოდია ზედაპირის ფენის ქვემოთ მეორე ფენაზე ძირითადი სახმელეთო სიბრტყის (მთავარი გრუნტის) მოწყობა და ზედაპირის ფენაზე RF ხაზის მაქსიმალურად მარშრუტირება. მინიმალური შემცირება ზომა RF გზაზე შეიძლება არა მხოლოდ შეამციროს გეზი ინდუქციური, არამედ შეამციროს ვირტუალური solder სახსრების მთავარ ადგილზე და შეამციროს შანსი RF ენერგიის გაჟონვის სხვა ადგილებში ლამინატის. ფიზიკურ სივრცეში, ხაზოვანი სქემები როგორც მრავალსაფეხურიანი გამაძლიერებლები, როგორც წესი, საკმარისია მრავალი RF ზონის იზოლირებისთვის, მაგრამ დუპლექსერებს, მიქსერებს და შუალედური სიხშირის გამაძლიერებლებს / მიქსერებს ყოველთვის აქვთ მრავალი RF / IF. სიგნალები ერევა ერთმანეთში, ამიტომ საჭიროა ზრუნვა ამ ეფექტის შემცირებაზე. RF და IF კვალი მაქსიმალურად უნდა გადაიკვეთოს და მათ შორის მაქსიმალურად უნდა განთავსდეს ნიადაგი. სწორი RF გზა ძალიან მნიშვნელოვანია მთელი PCB დაფის მუშაობისთვის, ამიტომ კომპონენტის განლაგება ჩვეულებრივ ითვალისწინებს უმეტეს დროს ფიჭური ტელეფონის PCB დაფის დიზაინში. ფიჭური ტელეფონის PCB დაფაზე, ჩვეულებრივ, დაბალი ხმაურის გამაძლიერებელი სქემა შეიძლება განთავსდეს PCB დაფის ერთ მხარეს, ხოლო მაღალი სიმძლავრის გამაძლიერებელი მეორე მხარეს, და ბოლოს ისინი დუპლექსერის საშუალებით უკავშირდებიან RF ბოლოს და ბაზის ზოლის დამუშავებას იმავე მხარეს. მოწყობილობის ბოლოს ანტენაზე. საჭიროა რამდენიმე ხრიკი იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ნახვრეტები პირდაპირ არ გადასცემენ RF ენერგიას დაფის ერთი მხრიდან მეორეზე. გავრცელებული ტექნიკაა ორივე მხრიდან ბრმა ხვრელების გამოყენება. სწორი გამჭოლი ხვრელების უარყოფითი ზემოქმედება შეიძლება შემცირდეს სწორი ხვრელების მოწყობით იმ ადგილებში, რომლებიც არ არის RF ჩარევისგან PCB– ს ორივე მხარეს.
ზოგჯერ შეუძლებელია მრავალი იზოლირებული ბლოკის შორის საკმარისი იზოლაციის უზრუნველყოფა. ამ შემთხვევაში საჭიროა გავითვალისწინოთ რკინის ფარის გამოყენება რადიოსიხშირული ენერგიის დასაცავად RF არეალში. ამასთან, ლითონის ფარებს აქვს პრობლემები, მაგალითად, საკუთარი ღირებულება და ასამბლეის ხარჯები ძალიან ძვირია; არარეგულარული ლითონის ფარის დამზადებისას ძნელია მაღალი სიზუსტის გარანტია. მართკუთხა ან კვადრატული ლითონის ფარები ზღუდავს კომპონენტების განლაგებას; ლითონის ფარები არ უწყობს ხელს კომპონენტის ჩანაცვლებას და გაუმართაობის ადგილმდებარეობას; რადგან ლითონის ფარები უნდა იყოს შედუღებული მიწაზე, კომპონენტებისგან სათანადო მანძილი უნდა იყოს დაცული, ამიტომ იგი ძვირფასი PCB დაფის ადგილს იკავებს. ძალზე მნიშვნელოვანია მაქსიმალურად უზრუნველყოს დამცავი საფარის მთლიანობა. ციფრული სიგნალის ხაზები, რომლებიც შედის ლითონის დამცავი საფარით, მაქსიმალურად უნდა წავიდეს შიდა ფენაზე და უმჯობესია, რომ PCB გაყვანილობის ფენის ქვემოთ იყოს მიწის ფენა. RF სიგნალის ხაზი შეიძლება გამოვიდეს ლითონის ფარის ქვედა ნაწილში არსებული მცირე უფსკრულიდან და გაყვანილობის ფენის მიდამოში, მაგრამ რაც შეიძლება მეტი ადგილზე მოხდეს უფსკრული, და სხვადასხვა ფენაზე მიწა შეიძლება ერთმანეთთან იყოს დაკავშირებული მრავალი ვიასის საშუალებით . ზემოთ ჩამოთვლილი პრობლემების მიუხედავად, ლითონის ფარები ძალიან ეფექტურია და ხშირად ერთადერთი გამოსავალია კრიტიკული წრეების იზოლირებისთვის.
გარდა ამისა, ასევე მნიშვნელოვანია ჩიპის ენერგიის სწორი და ეფექტური გათიშვა. ბევრი RF ჩიპი ინტეგრირებული ხაზოვანი სქემებით ძალიან მგრძნობიარეა ენერგიის ხმაურის მიმართ. ჩვეულებრივ, თითოეულ ჩიპს უნდა გამოიყენოს მაქსიმუმ ოთხი კონდენსატორი და იზოლაციის ინდუქტორი, რომ უზრუნველყოს ენერგიის მთელი ხმაურის გაფილტვრა. ტევადობის მინიმალური მნიშვნელობა ჩვეულებრივ დამოკიდებულია მის თვითრეზონანსულ სიხშირეზე და დაბალი პინ ინდუქციურობით და შესაბამისად შეირჩევა C4 მნიშვნელობა. C3 და C2 მნიშვნელობები შედარებით დიდია საკუთარი ინდუქციური ინდუქციის გამო, ასე რომ, RF გათიშვის ეფექტი უარესია, მაგრამ ისინი უფრო შესაფერისია დაბალი სიხშირის ხმაურის სიგნალების გასაფილტრად. ინდუქტიურობა L1 ხელს უშლის RF სიგნალის ელექტროგადამცემი ხაზის ჩიპში შეერთებას. დაიმახსოვრე: ყველა კვალი არის პოტენციური ანტენა, რომელსაც შეუძლია მიიღოს და გადასცეს RF სიგნალები და ასევე აუცილებელია გამოყოფილი RF სიგნალების გამოყოფა ძირითადი ხაზებიდან. ამ განშორების კომპონენტების ფიზიკური მდებარეობა ასევე კრიტიკულია. ამ მნიშვნელოვანი კომპონენტების განლაგების პრინციპია: C4 უნდა იყოს მაქსიმალურად ახლოს IC პინთან და დამიწებული, C3 უნდა იყოს ყველაზე ახლოს C4, C2 უნდა იყოს ყველაზე ახლოს C3, და IC pin და C4 კავშირის კვალი უნდა იყოს იყოს რაც შეიძლება მოკლე, და ამ კომპონენტების (განსაკუთრებით C4) სახმელეთო ტერმინალები ჩვეულებრივ უნდა იყოს დაკავშირებული ჩიპის გრუნტის პინთან შემდეგი მიწის ფენის მეშვეობით. სიბრტყეები, რომლებიც აკავშირებს კომპონენტებს მიწის თვითმფრინავთან, უნდა იყოს რაც შეიძლება ახლოს PCB კომპონენტის ბალიშებზე. უმჯობესია გამოიყენოთ ბალიშებზე დარტყმული ბრმა ხვრელები, რომ შეამციროთ კავშირის ხაზის ინდუქცია. ინდუქტირება უნდა იყოს C1- თან ახლოს. ინტეგრირებულ სქემას ან გამაძლიერებელს ხშირად აქვს ღია გადინების გამომუშავება, ამიტომ საჭიროა გამწოვი ინდუქტორი მაღალი წინაღობის RF დატვირთვისა და დაბალი წინაღობის დენის წყაროს უზრუნველსაყოფად. იგივე პრინციპი მოქმედებს ინდუქტორის მხარეს ელექტროენერგიის მიწოდებაზე. ზოგიერთ ჩიპს მრავალჯერადი კვების წყარო სჭირდება, ასე რომ შეიძლება დაგჭირდეთ ორი ან სამი კომპლექტი კონდენსატორი და ინდუქტორი მათი ცალკე გამოყოფისთვის. თუ ჩიპის გარშემო არ არის საკმარისი ადგილი, შეიძლება პრობლემები შეგხვდეთ.
გახსოვდეთ, რომ ინდუქციები იშვიათად მჭიდროდ არიან ერთმანეთთან პარალელურად, რადგან ეს წარმოქმნის ჰაერის ბირთვით ტრანსფორმატორს და ხელს უშლის ერთმანეთთან ჩარევის სიგნალებს, ამიტომ მათ შორის მანძილი უნდა იყოს მინიმუმ ერთი მოწყობილობის სიმაღლე ან განლაგებული იყოს შეამცირონ მათი ურთიერთგამტარობა. ყველაზე მცირედ. ელექტრო დანაყოფის პრინციპი ძირითადად იგივეა, რაც ფიზიკური დანაყოფი, მაგრამ ის ასევე შეიცავს სხვა ფაქტორებს. თანამედროვე მობილური ტელეფონების ზოგიერთი ნაწილი იყენებს სხვადასხვა საოპერაციო ძაბვას და აკონტროლებს პროგრამულ უზრუნველყოფას ბატარეის მუშაობის ხანგრძლივობისთვის. ეს ნიშნავს, რომ ფიჭურ ტელეფონებს მრავალჯერადი ენერგიის წყაროების ამოქმედება ჭირდებათ და ეს უფრო მეტ პრობლემას გამოყოფს იზოლაციაში. ელექტროენერგიის მიწოდება ჩვეულებრივ ხდება კონექტორიდან და დაუყოვნებლივ ითიშება წრიული დაფის გარედან ნებისმიერი ხმაურის გასასუფთავებლად და შემდეგ ნაწილდება გადამრთველების ან რეგულატორების კომპლექტის გავლის შემდეგ. ფიჭურ ტელეფონებში ყველაზე მეტი წრეების DC მიმდინარეობაა საკმაოდ მცირეა, ამიტომ კვალი სიგანე ჩვეულებრივ არ წარმოადგენს პრობლემას. ამასთან, მაქსიმალურად ფართო დიაპაზონი უნდა განისაზღვროს ცალკე მაღალი სიმძლავრის გამაძლიერებლის ელექტრომომარაგებისთვის, რომ შემცირდეს გადაცემის ძაბვის ვარდნა. იმისათვის, რომ თავიდან იქნას აცილებული ძალიან ბევრი დენის დანაკარგი, საჭიროა მრავალი vias, რომ გადავიდეს მიმდინარეობა ერთი ფენიდან მეორეზე. გარდა ამისა, თუ ის ვერ იქნება საკმარისად გათიშული მაღალი ენერგიის გამაძლიერებლის ელექტრომომარაგების პინზე, მაღალი სიმძლავრის ხმაური გამოსხივდება მთელ დაფაზე და გამოიწვევს სხვადასხვა პრობლემებს. მაღალი სიმძლავრის გამაძლიერებლების დამიწება ძალიან კრიტიკულია და ხშირად საჭიროა ამისათვის ლითონის ფარის შემუშავება.
ჩვენი სხვა პროდუქტი:
