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고주파 기술

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RF 회로용 전원 설계의 요점
2020-09-14
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Author:Dag      Share

(1) 전력선은 회로 안팎에서 EMI를 위한 중요한 방법입니다. 전력선을 통해 외부 간섭이 내부 회로로 전송되어 RF 회로 지수에 영향을 미칠 수 있습니다. 전자파 방사 및 커플링을 줄이기 위해서는 DC-DC 모듈의 1차측, 2차측 및 부하측 루프 면적을 최소화해야 합니다. 전원 공급 회로의 형태가 아무리 복잡하더라도 큰 전류 루프는 가능한 한 작아야 합니다. 전원 코드와 접지선은 항상 가깝게 배치해야 합니다.

(2) 스위칭 전원 공급 장치가 회로에 사용되는 경우 스위칭 전원 공급 장치의 주변 장치 레이아웃은 최단 전력 반환 경로 원칙에 따라야 합니다. 필터 커패시터는 스위칭 전원 공급 장치의 해당 핀에 가까이 있어야 합니다. 스위칭 전원 공급 장치 모듈에 가까운 공통 모드 인덕터를 사용하십시오.

(3) 단일 보드의 장거리 전력선은 캐스케이드 증폭기(45dB 이상의 이득)의 출력 및 입력 단자에 동시에 접근하거나 통과할 수 없습니다. RF 신호 전송 경로로 전력선을 피하십시오. 이는 자체 여기를 유발하거나 섹터 격리를 감소시킬 수 있습니다. 장거리 전력선의 양단은 물론 중간에도 고주파 필터 커패시터를 추가해야 합니다.

(4) 3개의 필터 커패시터가 RF PCB의 전원 인렛에 병렬로 연결됩니다. 이 세 커패시터의 장점은 각각 전력선의 저주파, 중간 및 고주파를 필터링하는 데 사용됩니다. 예: 10uF, 0.1uF, 100pF. 전원의 입력핀에 큰 것부터 작은 것 순으로 가깝습니다.

RF PCB 설계

(5) 소신호 캐스케이드 증폭기를 공급하기 위해 동일한 그룹의 전원 공급 장치를 사용할 때 마지막 단계에서 시작하여 앞 단계에 차례로 전원을 공급해야 마지막 단계 회로에서 생성되는 EMI가 전원에 거의 영향을 미치지 않습니다. 전 단계. 전력 필터의 각 단계에는 0.1uF, 100pF의 두 개 이상의 커패시터가 있습니다. 신호 주파수가 1GHz보다 높으면 10PF 필터 커패시터를 추가해야 합니다.

(6) 필터 커패시터는 트랜지스터 핀에 가깝고 고주파 필터 커패시터는 핀에 더 가까워야 합니다. 차단 주파수가 낮은 트랜지스터가 선택됩니다. 전자 필터의 3극관이 증폭 영역에서 작동하는 고주파 트랜지스터이고 주변 장치의 레이아웃이 불합리한 경우 전원 출력에서 고주파 발진이 발생하기 쉽습니다. 칩에 피드백 루프가 있고 내부 3극관이 증폭 영역에서 작동하기 때문에 선형 레귤레이터 모듈에서도 동일한 문제가 존재할 수 있습니다. 고주파 필터 커패시터는 분배된 인덕턴스를 줄이고 발진 조건을 파괴하기 위해 핀에 가까이 있어야 합니다.

(7) PCB의 전원부의 동박 사이즈는 그것에 흐르는 최대 전류에 따르며, 허용치를 고려한다(일반적인 기준은 1A/mm 선폭).

(8) 전원선의 입출력이 교차되어서는 안 된다.

(9) 전원 라인을 통한 다른 장치의 간섭을 방지하기 위해 전원 공급 장치의 디커플링 및 필터링에 주의하십시오. 전원선은 전원 배선 시 서로 절연되어야 합니다. 전력선은 접지선으로 다른 강한 간섭선(CLK 등)과 분리됩니다.

(10) 신호 품질을 저하시키는 다른 EMI 간섭을 피하기 위해 소신호 증폭기의 전원 배선은 접지 구리 및 접지를 통해 격리되어야 합니다.

(11) 다른 전원 레이어는 공간에서 겹치는 것을 피해야 합니다. 서로 다른 전원, 특히 전압 차이가 큰 일부 전원 사이의 간섭을 줄이기 위해서는 전원 평면의 중첩 문제를 피해야 합니다. 피하기 어려운 경우 중간막을 고려할 수 있다.

(12) PCB 레이어 할당은 후속 배선 처리를 단순화하기 쉽습니다. 4층 PCB(WLAN에서 일반적으로 사용)의 경우 대부분의 애플리케이션에서 부품과 RF 리드가 회로 기판 상단에 배치됩니다. 두 번째 레이어는 시스템 접지로 사용되며 전원 부분은 세 번째 레이어에 배치되며 모든 신호 라인은 네 번째 레이어에 분산될 수 있습니다.

두 번째 레이어의 연속 접지면 레이아웃은 임피던스 제어 RF 신호 경로를 설정하는 데 매우 필요합니다. 또한 가능한 한 가장 짧은 접지 루프를 얻는 것이 편리하여 첫 번째 및 세 번째 레이어에 높은 전기적 절연을 제공하여 두 레이어 간의 결합을 최소화합니다. 물론 다른 레이어 정의도 사용할 수 있지만(특히 회로 기판에 레이어가 다른 경우) 위의 구조는 검증 후 성공적인 예입니다.

(13) 전원층의 면적이 크면 VCC 배선이 용이하지만 이 구조는 시스템 성능 저하의 퓨즈가 되는 경우가 많습니다. 모든 전원 리드가 큰 평면에서 함께 연결되면 핀 사이의 노이즈 전달을 피할 수 없습니다. 반대로 스타 토폴로지를 사용하면 서로 다른 전원 공급 장치 핀 간의 결합이 감소합니다.