ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับวงจรความถี่วิทยุ (RF) แบบฝังในการออกแบบ PCBA

ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเมื่อเกี่ยวข้องกับวงจรความถี่วิทยุ (RF) ที่ฝังอยู่พีซีบีเนื่องจากวงจร RF มีข้อกำหนดเฉพาะบางประการสำหรับความถี่ สัญญาณรบกวน สัญญาณรบกวน และโครงร่างวงจร ต่อไปนี้เป็นปัจจัยสำคัญบางประการเมื่อพิจารณาวงจร RF แบบฝังในการออกแบบ PCBA:

1. Fการวางแผนความต้องการ:

ขั้นแรก ให้กำหนดช่วงความถี่การทำงานของวงจร RF ให้ชัดเจน การใช้งาน RF ที่แตกต่างกันอาจต้องมีการออกแบบความถี่ที่แตกต่างกัน เช่น เครื่องรับ RF เครื่องส่ง หรือเสาอากาศ

2. การเลือกวัสดุ PCB:

การเลือกวัสดุ PCB ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญมาก เนื่องจากวัสดุที่แตกต่างกันมีประสิทธิภาพด้าน RF แตกต่างกันอย่างมาก โดยทั่วไปแล้ว วัสดุที่มีการสูญเสียน้อยกว่าและค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำกว่า เช่น PTFE หรือ FR-4 มักจะถูกนำมาใช้ในการใช้งาน RF

3. ระดับ PCB:

เมื่อพิจารณาถึงโครงสร้างลำดับชั้นของ PCB โดยปกติ PCB หลายชั้น (เช่น 4 ชั้นหรือ 6 ชั้น) จะใช้สำหรับวงจร RF เพื่อจัดเตรียมชั้นระนาบกราวด์และชั้นพลังงานเพื่อลดการสูญเสียสายส่ง

4. ขั้วต่อ RF:

เลือกตัวเชื่อมต่อ RF ที่เหมาะสม เช่น SMA, BNC หรือ Type-N เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของการเชื่อมต่อ

5. การออกแบบสายส่ง:

เมื่อออกแบบและจัดวางสายส่งบน PCB ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายส่งมีการจับคู่อิมพีแดนซ์ ความยาว และความกว้างที่เหมาะสม เพื่อลดการสูญเสียและการสะท้อนของสัญญาณ

6. การห่อหุ้มและการจัดวาง:

บรรจุภัณฑ์และเค้าโครงของวงจร RF จำเป็นต้องพิจารณาลดเส้นทางการส่งสัญญาณให้เหลือน้อยที่สุดและลดแหล่งสัญญาณรบกวน ใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การแยกชั้น แผ่นป้องกัน RF และชั้นระนาบกราวด์เพื่อลดการครอสทอล์ค

7. การจัดการพลังงาน:

วงจร RF มักจะมีข้อกำหนดสูงเกี่ยวกับความเสถียรและความสะอาดของแหล่งจ่ายไฟ ใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและตัวกรองกำลังที่เหมาะสมเพื่อลดเสียงรบกวนและการรบกวน

8. กำจัดฮาร์โมนิคและปลอมแปลง:

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจร RF ไม่สร้างฮาร์โมนิคและสัญญาณปลอมที่ไม่ต้องการโดยการควบคุมผ่านเทคนิคการกรองและการปราบปราม

9. การปราบปราม EMI และ RFI:

วงจร RF มักต้องมีมาตรการในการระงับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และการรบกวนความถี่วิทยุ (RFI) รวมถึงการใช้เทคนิคการป้องกัน ตัวกรอง และการต่อสายดิน

10. การทดสอบและสอบเทียบ:

หลังจากการออกแบบ PCBA เสร็จสิ้น วงจร RF จะได้รับการทดสอบและสอบเทียบเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพที่ถูกต้องภายในช่วงความถี่การทำงาน

11. การจัดการระบายความร้อน:

วงจร RF อาจสร้างความร้อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาการจัดการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ รวมถึงแผงระบายความร้อนและการตรวจสอบอุณหภูมิ

12. ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและกฎระเบียบ:

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการออกแบบวงจร RF สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านความปลอดภัยด้านความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) และความถี่วิทยุที่เกี่ยวข้อง

เมื่อออกแบบวงจร RF แบบฝัง วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ วิศวกร RF และผู้ออกแบบ PCB มักจะต้องทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดเพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของวงจร 

โดยสรุป การพิจารณาปัจจัยสำคัญเหล่านี้จะช่วยให้การออกแบบวงจร RF แบบฝังประสบความสำเร็จ