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射频和微波电路设计探讨

1引言

当今时代的电子产品再也不像改革开放前的电视一样,人们每隔好多年才舍得更新换代一次。现在几乎从十几岁到七八十岁的公民都是电子产品的消耗者,况且,不断发展的科技无时无刻在更新着人们消费得起的智能手机、笔记本电脑、电视等电子产品,人们差不多每年都会换上新的电子产品。而这些产品的相同之处就是采用无线技术,它非常依赖RF射频电路的技术。不过遗憾的是,该设计过程中都会出现非常多的问题,并且几乎每一个问题都影响着生产率和质量[1-2],尤其在一些情况下,设计人员还经常被迫在设计中做出更改,去配合使用射频电路[3-4],这些都给设计人员和设计工程师也带来巨大的设计挑战,并且需要专业的设计和分析工具。此外,尽管射频内容不断增加,但是,大多数PCB设计分析工具并不能帮助设计人员减少工作量。所以,许多年来,只有经验丰富的设计人员才能独立完成PCB的射频部分的设计。相信在未来的发展过程中,射频和微波电路进行Layout设计时还是会有一定的挑战和机遇。

2射频和微波PCB设计的技巧

本文就以上的一些问题介绍几条技巧,希望能为设计人员或者工程师们带来帮助。2.1保持完好、精准正确的射频形状。射频和微波电路设计中值得重视的几个问题周鹏(南京恒电电子有限公司,南京210049)摘要:随着现代通信技术的不断的飞速的发展,射频和微波电路越来越受到广泛的重视与高速的发展。这无疑对当今时代的设计人员和设计工程师产生着巨大的设计挑战,即使是最自信的设计人员,对于射频电路也总是望而却步。因此如果能够设计一种可以支持射频和微波设计的PCB设计和分析工具,这将变得很有意义。因为单纯的用手动建立铜箔形状、倒角或者是via模式的过程,不仅需要花费大量时间而且又不能保证正确率。但是如果能用高效率的设计工具,一方面能提高操作射频和微波元素的能力,另一方面,设计人员和工程师可以花更多精力去开发更多功能或者进一步将设备尺寸缩小,与此同时这样的工具也更能保证设计人员设计出来的产品的质量。关键词:射频;微波;电路设计;倒角;via模式DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.113师们都十分想追求的。分析设计工具在创建Gerber档时,可以通过强大的程序进行自动调节线条宽度从而达到获得尖拐角的目的(图2)。图2中,一个完美的PCB设计工具,应该满足一下几个方面,如,会自动调节形状的线型,或者可以准确的计算线条宽度,这样才能达到建立尖拐角的目的。2.3使用设计程序确保“设计即正确”一个合格的PCB设计工具需要满足多项设计规则的设定:比如可以设定不同的via类型;可以控制从铜箔区域边缘到via之间应该有的长度;via与via之间的长度;甚至via模式的类型或者产生的Faraday cage都需要能够被设定(图3)。图3中,利用PCB设计工具,设计人员可以设定产生via模式的为了尽可能的不出现错误提高正确率、并且减轻工程师的工作量,PCB设计工具可以控制各种各样的铜箔形状的导入。例如,控制DXF档中的层别,然后把它重新映像到CAD电气系统层别,这样的过程即可建立有效的铜箔形状(图1)。图1中,如果使用者能控制DXF导入过程,错误率大大降低了。2.2保留拐角形状(CORNERSSHARP)。其实工程师在设计铜箔形状时,她们应该关注的最重要的要点之一就是建立带尖拐角的Gerber档。可以简化这一过程的PCB设计工具是工程图1设计工具减少人为错误和误差图2有效的PCB设计工具能自动考虑用于绘制形状的线型规则程序,并可以全自动的进行程序,从而可以在较短的时间内完成更多的工作量并确保符合所有设计程序。

3结论

由于当今时代的飞速发展,射频和微波电路设计人员和工程师面临着很大挑战与压力,如纯手动建立的铜箔形状、倒角和via模式需要花费大量的时间并且也不能保证很高正确率。因此拥有一款能够高效率支持射频和微波设计的PCB设计工具是很有必要也是意义重大的。如果能用高效率的设计工具,一方面能让操作射频和微波元素的能力得到更大程度的提高,另一方面,设计人员和工程师也可以花更多精力去开发更多其它的功能或者进一步将设备尺寸缩小,与此同时这样的工具也更能保证设计出来的产品的质量。

参考文献:

[1]陈丽飞.射频电路PCB的设计技巧[J].电子设计工程,2013(07).

[2]何缓,王积勤.射频电路PCB设计中应注意的有关问题[J].电力系统通信,2003(06).

[3]林万里,张颜萍,王国伟.射频电路印刷电路板的设计[J].甘肃高师学报,2006(02).

[4]朱红兵,宋宁华.射频电路PCB设计和电磁兼容[J].试验技术与试验机,2005(Z1).

作者:周鹏 单位:南京恒电电子有限公司

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