В этой статье мы обратим внимание на некоторые важные аспекты разработки печатных плат для ВЧ устройств. Конечно, есть еще много вещей, не отмеченных ниже, но для новичков этого на первый раз будет достаточно. Для начала, разделите аналоговые, ВЧ и цифровые элементы вашей системы и попытайтесь разработать печатную плату так, чтобы они находились отдельно друг от друга. Поместите блок ВЧ элементов, управляемый напряжением генератор, усилитель и другие блоки отдельно друг от друга и не проводите дорожки одного блока через дорожки другого.
1) Обязательно используйте многослойную печатную плату. Если ваша печатная плата всего лишь двухслойная, на верхнем слое располагается силовой каскад, ВЧ-линии передачи и ВЧ компоненты. Тогда нижний слой должен быть заземленным слоем.
2) Очень важный вопрос это длина несущих ВЧ сигнал линий. Они должны быть максимум 1/20 длины волны. Тогда не будет потерь. Например, когда мы вычисляем для 433 МГц:
λ(Длина волны) = c (Скорость света) / f (Частота)
λ = 300000000/433000000 = 69,28 см Макс.
Длина линии : λ/20 = 3,46 см
Если приходится делать более длинные линии, на их концах нужно подключить комплексное сопротивление, равное импедансу линии.
3) Если вы используете многослойную печатную плату, проводите короткие ВЧ линии по верхнему слою. Чтобы уменьшить шум, проводите линии питания между двумя заземленными слоями. Под слоем по которому проведены ВЧ-линии должен быть один полностью заземленный слой.
4) Проводите ВЧ-линии подальше друг от друга. Если они находятся слишком близко, могут возникнуть перекрестные помехи. (Перекрестные помехи: паразитная передача сигнала от одной линии к другой, бывают в телефонных линиях, линиях передачи данных или системных компонентах.)
5) В блоке ВЧ элементов делайте как можно меньшее количество межслойных отверстий.
6) Сквозь отверстия в плате выводы заземления ВЧ микросхем соединяются с заземленным слоем по возможности наиболее коротким путем. Чтобы уменьшить нежелательные наводки от заземления вы можете использовать несколько отверстий.
7) Когда вы закончите все слои, заполните пустое пространство медью, которая заземлена. Сквозные отверстия, которые соединены с землей, располагайте на расстоянии ~20 см друг от друга.
8) Ниже показано, как правильно рисовать углы дорожек:
9) Т-образные разветвления должны быть как показано на рисунке:
10) Сделайте развязку с источником питания. Ниже показан образец устройства и его печатной платы. Обратите внимание, что рядом с микросхемой помещен конденсатор с малой емкостью.
11) Индуктивности создают вокруг сильные магнитные поля - чтобы предотвратить взаимодействие, располагайте их подальше друг от друга.
