Dizajni i sotëm i telefonit celular integron gjithçka së bashku në mënyra të ndryshme, gjë që është shumë e dëmshme për projektin e bordit të qarkut RF. Tani industria është shumë konkurruese, dhe të gjithë po kërkojnë mënyra për të integruar funksionet më me madhësinë më të vogël dhe koston më të vogël. Qarqet analoge, dixhitale dhe RF janë të mbushura fort së bashku, dhe hapësira e përdorur për të ndarë zonat e tyre të problemit është shumë e vogël, dhe duke marrë parasysh faktorët e kostos, numri i shtresave të bordit të qarkut minimizohet shpesh. Ajo që është e pabesueshme është se patate të skuqura me shumë qëllime mund të integrojnë funksione të shumëfishta në një vdes shumë të vogël, dhe kunjat që lidhen me botën e jashtme janë rregulluar shumë ngushtë, kështu që sinjalet RF, IF, analoge dhe dixhitale janë shumë afër. Por ato zakonisht janë elektrike pa lidhje. Shpërndarja e energjisë mund të jetë një makth për projektuesit. Në mënyrë që të zgjasë jetëgjatësinë e baterisë, pjesë të ndryshme të qarkut punojnë në ndarjen e kohës sipas nevojës, dhe softueri kontrollon shndërrimin. Kjo do të thotë që mund t'ju duhet të siguroni 5 deri në 6 burime energjie që punojnë për telefonin tuaj celular.
Kur hartoni skemën RF, ka disa parime të përgjithshme që duhet të përmbushen së pari:
Izoloni sa më shumë që të jetë e mundur amplifikatorin RF me fuqi të lartë (HPA) dhe amplifikatorin me zhurmë të ulët (LNA). Ta themi thjesht, mbajeni qarkun e transmetuesit RF me fuqi të lartë larg qarkut të marrësit RF me fuqi të ulët. Nëse keni shumë hapësirë fizike në PCB, mund ta bëni lehtë, por zakonisht ka shumë përbërës dhe hapësira e PCB është e vogël, kështu që zakonisht është e pamundur. Mund t'i vendosni në të dy anët e bordit PCB ose t'i lini të punojnë në mënyrë alternative në vend që të punojnë në të njëjtën kohë. Qarqet me fuqi të lartë nganjëherë përfshijnë amortizues RF dhe oshilatorë të kontrolluar nga voltazhi (VCO).
Si të ndahet?
Ndarja e projektimit mund të zbërthehet në ndarje fizike dhe ndarje elektrike. Ndarja fizike përfshin kryesisht çështje të tilla si paraqitja e përbërësit, orientimi dhe mbrojtja; Ndarja elektrike mund të vazhdojë të zbërthehet në ndarje për shpërndarje të energjisë, instalime elektrike RF, qarqe dhe sinjale të ndjeshëm dhe tokëzim.
Së pari, ne diskutojmë çështjen e ndarjes fizike. Paraqitja e përbërësit është çelësi për të arritur një dizajn të mirë RF. Teknika më efektive është rregullimi i parë i përbërësve në shtegun RF dhe rregullimi i orientimit të tyre për të minimizuar gjatësinë e shtegut RF, për të mbajtur hyrjen larg daljes dhe për aq sa është e mundur ndarjen në tokë të qarqeve me fuqi të lartë dhe qarqet e energjisë.
Metoda më efektive e stivimit të bordit të qarkut është rregullimi i rrafshit kryesor të tokës (toka kryesore) në shtresën e dytë poshtë shtresës sipërfaqësore dhe drejtimi i vijës RF në shtresën sipërfaqësore sa më shumë që të jetë e mundur. Minimizimi i madhësisë së vias në shtegun RF jo vetëm që mund të zvogëlojë induktivitetin e shtegut, por gjithashtu të zvogëlojë nyjet e bashkimit virtual në tokën kryesore dhe të zvogëlojë mundësinë e rrjedhjes së energjisë RF në zona të tjera në petëzuar. Në hapësirën fizike, qarqet lineare si përforcuesit me shumë faza zakonisht janë të mjaftueshme për të izoluar zona të shumta RF nga njëri-tjetri, por dupleksuesit, mikserët dhe amplifikatorët / mikserët me frekuencë të ndërmjetme gjithmonë kanë RF / IF të shumëfishta. Sinjalet ndërhyjnë me njëri-tjetrin, prandaj duhet pasur kujdes për të minimizuar këtë efekt. Gjurmët RF dhe IF duhet të kalohen sa më shumë që të jetë e mundur, dhe duhet të vendoset një tokë midis tyre sa më shumë që të jetë e mundur. Rruga e saktë e RF është shumë e rëndësishme për performancën e të gjithë bordit PCB, prandaj paraqitja e përbërësit zakonisht llogarit për shumicën e kohës në modelin e bordit PCB të telefonit celular. Në bordin PCB të telefonit celular, zakonisht amplifikatori me zhurmë të ulët qark mund të vendoset në njërën anë të bordit PCB, dhe amplifikatori me fuqi të lartë vendoset në anën tjetër, dhe më në fund ato janë të lidhura me skajin RF dhe përpunimin e bazës në të njëjtën anë përmes një duplekseri. Në antenë në fund të pajisjes. Disa mashtrime janë të nevojshme për të siguruar që vrimat e drejtpërdrejta nuk transferojnë energjinë RF nga njëra anë e bordit në tjetrën. Një teknikë e zakonshme është përdorimi i vrimave të verbra në të dy anët. Efektet anësore të vrimave të drejtpërdrejta mund të minimizohen duke rregulluar vrimat e drejtpërdrejta në zona që janë të lira nga ndërhyrjet RF në të dy anët e PCB.
Ndonjëherë është e pamundur të sigurohet izolimi i mjaftueshëm midis blloqeve të shumëfishta të qarkut. Në këtë rast, është e nevojshme të merret parasysh përdorimi i një mburoje metalike për të mbrojtur energjinë e frekuencës së radios në zonën RF. Sidoqoftë, mburojat metalike gjithashtu kanë probleme, të tilla si kostoja e tyre dhe kostot e montimit janë shumë të shtrenjta; difficultshtë e vështirë të garantosh saktësi të lartë kur prodhon mburoja të çrregullta metalike. Mburojat metalike drejtkëndëshe ose katrore kufizojnë paraqitjen e përbërësve; mburojat metalike nuk janë të favorshme për zëvendësimin e përbërësit dhe vendndodhjen e defektit; sepse mburojat metalike duhet të ngjiten në tokë, duhet të mbahet një distancë e duhur nga përbërësit, kështu që zë hapësirë të vlefshme të bordit PCB. isshtë shumë e rëndësishme të sigurohet integriteti i mbulesës mbrojtëse sa më shumë që të jetë e mundur. Linjat e sinjalit dixhital që hyjnë në mbulesën metalike të mbrojtjes duhet të shkojnë në shtresën e brendshme sa më shumë që të jetë e mundur, dhe është më mirë që PCB nën shtresën e instalimeve elektrike të jetë shtresa tokësore. Linja e sinjalit RF mund të dalë nga boshllëku i vogël në pjesën e poshtme të mburojës metalike dhe shtresës së instalimeve elektrike në boshllëkun e tokës, por sa më shumë tokë të jetë e mundur rreth boshllëkut, dhe toka në shtresa të ndryshme mund të lidhet së bashku përmes vias të shumëfishta .Pavarësisht nga problemet e mësipërme, mburojat metalike janë shumë efektive dhe shpesh janë zgjidhja e vetme për të izoluar qarqet kritike.
Përveç kësaj, shkëputja e duhur dhe efektive e fuqisë së çipit është gjithashtu shumë e rëndësishme. Shumë çipa RF me qarqe lineare të integruara janë shumë të ndjeshëm ndaj zhurmës së energjisë. Zakonisht, çdo çip duhet të përdorë deri në katër kondensatorë dhe një induktor izolimi për të siguruar që e gjithë zhurma e energjisë të filtrohet. Vlera minimale e kapacitetit zakonisht varet nga frekuenca e tij vetë-rezonante dhe induktiviteti i kunjit të ulët, dhe vlera e C4 zgjidhet në përputhje me rrethanat. Vlerat e C3 dhe C2 janë relativisht të mëdha për shkak të induktivitetit të tyre pin, kështu që efekti i shkëputjes RF është më i keq, por ato janë më të përshtatshme për filtrimin e sinjaleve të zhurmës me frekuencë më të ulët. Induktanca L1 parandalon që sinjali RF të bashkohet në çip nga linja e energjisë. Mos harroni: të gjitha gjurmët janë një antenë e mundshme që mund të marrë dhe transmetojë sinjale RF, dhe është gjithashtu e nevojshme të izoloni sinjalet RF të indukuara nga linjat kryesore. Vendndodhja fizike e këtyre përbërësve të shkëputjes është zakonisht edhe kritike. Parimi i paraqitjes së këtyre përbërësve të rëndësishëm është: C4 duhet të jetë sa më afër pinit IC dhe i bazuar, C3 duhet të jetë më afër C4, C2 duhet të jetë më afër C3, dhe IC IC dhe Gjurmët e lidhjes së C4 duhet të të jetë sa më e shkurtër që të jetë e mundur, dhe terminalet tokësorë të këtyre përbërësve (veçanërisht C4) zakonisht duhet të lidhen me kunjat e tokëzimit të çipit përmes shtresës tjetër të tokës. Viasat që lidhin komponentët me rrafshin e tokës duhet të jenë sa më afër të jetë e mundur me jastëkët përbërës në PCB. Bestshtë më mirë të përdorni vrima të verbra të shpuara në jastëk për të minimizuar induktivitetin e linjës së lidhjes. Induktanca duhet të jetë afër C1. Një qark ose përforcues i integruar shpesh ka një dalje me kullim të hapur, kështu që një induktor tërheqës është i nevojshëm për të siguruar një ngarkesë RF të rezistencës së lartë dhe një furnizim të energjisë DC me rezistencë të ulët. I njëjti parim vlen për shkyçjen e furnizimit me energji nga ana e induktorit. Disa patate të skuqura kërkojnë shumë furnizime me energji elektrike për të punuar, kështu që mund t'ju duhen dy ose tre grupe kondensatorësh dhe induktorësh për t'i shkëputur ato veç e veç. Nëse nuk ka hapësirë të mjaftueshme përreth çipit, mund të hasni disa telashe.
Mos harroni se induktancat rrallë janë afër së bashku paralelisht, sepse kjo do të formojë një transformator të bërthamës së ajrit dhe do të nxisë sinjale ndërhyrje me njëri-tjetrin, kështu që distanca midis tyre duhet të jetë së paku lartësia e njërës prej pajisjeve, ose e rregulluar në kënde të drejta të zvogëlojnë induktivitetin e tyre reciprok. Për më të voglin. Parimi i ndarjes elektrike është në thelb i njëjtë me atë të ndarjes fizike, por gjithashtu përmban disa faktorë të tjerë. Disa pjesë të telefonave celularë modernë përdorin tensione të ndryshme funksionimi dhe kontrollohen nga softueri për të zgjatur jetën e baterisë. Kjo do të thotë që telefonat celularë duhet të përdorin burime të shumta të energjisë dhe kjo sjell më shumë probleme në izolim. Furnizimi me energji zakonisht futet nga lidhësi dhe menjëherë shkëputet për të filtruar çdo zhurmë nga pjesa e jashtme e bordit të qarkut, dhe më pas shpërndahet pasi kalon nëpër një sërë çelsash ose rregullatorësh. Rryma DC e shumicës së qarqeve në telefonat celularë është mjaft e vogël, kështu që gjerësia e gjurmës zakonisht nuk është problem. Sidoqoftë, një linjë e madhe aktuale sa më e gjerë duhet të drejtohet veçmas për furnizimin me energji të amplifikatorit me fuqi të lartë për të minimizuar rënien e tensionit të transmetimit. Në mënyrë që të shmanget humbja e tepërt e rrymës, nevojiten shumë via për të transferuar rrymën nga një shtresë në tjetrën. Për më tepër, nëse nuk mund të shkëputet mjaftueshëm në kunjin e furnizimit me energji të amplifikatorit me fuqi të lartë, zhurma me fuqi të lartë do të rrezatojë në të gjithë bordin dhe do të shkaktojë probleme të ndryshme. Tokëzimi i amplifikatorëve me fuqi të lartë është shumë kritik dhe shpesh është e nevojshme të projektohet një mburojë metalike për të.
Produkti ynë të tjera:
