高周波PCB技術 - RF回路設計における一般的な問題

1.デジタル回路モジュールとアナログ回路モジュール間の干渉

アナログ回路（RF回路）とデジタル回路が別々に動作する場合、それらはうまく機能する可能性があります。ただし、同じRF PCBに配置され、同じ電源で動作すると、システム全体が不安定になる可能性があります。

これは主に、デジタル信号がグランドと正のソース（> 3 V）の間で頻繁に発振し、周期が特に短く、多くの場合ナノ秒であるという事実によるものです。振幅が大きく、スイッチング時間が短いため。これらのデジタル信号には、スイッチング周波数に関係なく、多数の高周波成分が含まれています。アナログ部分では、ワイヤレスチューニングループからワイヤレスデバイスの受信部分への信号は、一般に1μv未満です。

したがって、デジタル信号とRF信号の差は120dBに達する可能性があります。明らかに、デジタル信号をRF信号から分離できない場合。弱いRF信号が損傷する可能性があり、その結果、ワイヤレスデバイスのパフォーマンスが低下したり、まったく機能しなくなったりする可能性があります。

RF回路 設計

2.電源のノイズ干渉

RF回路は、パワーノイズ、特にバリ電圧やその他の高周波高調波に非常に敏感です。マイクロコントローラは、各内部クロックサイクルの短時間でほとんどの電流を突然吸収します。これは、最新のマイクロコントローラーがCMOSテクノロジーで作られているためです。

したがって、マイクロコントローラがlmhzの内部クロック周波数で動作し、その周波数で電源から電流を抽出するとします。

電源が適切に切り離されていないと、電力線に電圧バリが発生します。電圧バリが回路のRF部分の電源ピンに到達すると、動作不良につながる可能性があります。

3.不当なアース線

RF回路のアース線が適切に取り扱われない場合、いくつかの奇妙な現象が発生する可能性があります。デジタル回路設計の場合、接地層がなくても、ほとんどのデジタル回路は正常に機能します。RF帯域では、非常に短いアース線でもインダクタのように機能します。

大まかに計算すると、1ミリメートルあたりのインダクタンスは約lnHであり、10 ToniPCBのインダクタンスは433MHzで約27Ωです。接地層を使用しない場合、ほとんどの接地線が長くなり、回路の設計特性が失われます。

4.他のアナログ回路部品へのアンテナの放射干渉

PCB回路設計では、通常、ボード上に他のアナログ回路があります。

たとえば、多くの回路には、アナログ-デジタルコンバーター（ADC）またはデジタル-アナログコンバーター（DAC）があります。RF送信機のアンテナからの高周波信号がADCのアナログ入力信号に到達する可能性があり、信号はF信号に送信されます。ADC入力の処理が不合理な場合、RF信号はADC入力のESDダイオードで自己励起する可能性があります。これはADCバイアスにつながります。