PCBA 設計における組み込み無線周波数 (RF) 回路の考慮事項

埋め込み無線周波数 (RF) 回路が関係する場合には、特別な注意が必要です。プリント基板RF 回路には、周波数、ノイズ、干渉、回路レイアウトに関していくつかの固有の要件があるためです。 PCBA 設計で組み込み RF 回路を検討する際の重要な要素をいくつか示します。

1. F頻度計画:

まず、RF 回路の動作周波数範囲を明確に定義します。 RF アプリケーションが異なれば、RF 受信機、送信機、アンテナなど、異なる周波数設計が必要になる場合があります。

2. PCB 材料の選択:

材質が異なると RF 性能が大きく異なるため、適切な PCB 材質を選択することは非常に重要です。一般に、RF アプリケーションでは、PTFE や FR-4 など、損失と誘電率が低い材料がよく使用されます。

3. PCB レベル:

PCB の階層構造を考慮して、通常、RF 回路には多層 PCB (4 層または 6 層など) が使用され、伝送線路の損失を低減するためにグランド プレーン層と電源層が提供されます。

4.RFコネクタ:

接続の信頼性とパフォーマンスを確保するには、SMA、BNC、Type-N などの適切な RF コネクタを選択してください。

5. 伝送線路の設計:

PCB 上で伝送ラインを設計およびレイアウトするときは、信号損失と反射を低減するために、伝送ラインのインピーダンス整合、長さ、幅が適切であることを確認してください。

6. カプセル化とレイアウト:

RF 回路のパッケージングとレイアウトでは、信号伝送経路を最小限に抑え、干渉源を減らすことを考慮する必要があります。クロストークを低減するには、分離層、RF シールド、グランド プレーン層などの技術を使用します。

7. 電源管理:

RF 回路には通常、電源の安定性と清浄度に関して高い要件が求められます。適切な電圧レギュレータと電源フィルタを使用して、ノイズと干渉を軽減します。

8. 高調波とスプリアスを除去します。

フィルタリングおよび抑制技術を通じてRF回路を制御することにより、RF回路が不要な高調波やスプリアス信号を生成しないようにします。

9. EMI および RFI の抑制:

RF 回路では、多くの場合、シールド、フィルタ、接地技術の使用など、電磁干渉 (EMI) や無線周波数干渉 (RFI) を抑制するための対策が必要になります。

10. テストと校正:

プリント基板 設計が完了したら、RF 回路がテストおよび校正され、動作周波数範囲内で正しい性能が得られることが確認されます。

11. 熱管理:

RF 回路は熱を発生する可能性があるため、ヒートシンクや温度監視などの効果的な熱管理を考慮する必要があります。

12. 安全性および規制要件:

RF 回路設計が、関連する電磁両立性 (EMC) および無線周波数の安全規制要件に準拠していることを確認してください。

組み込み RF 回路を設計する場合、電子エンジニア、RF エンジニア、および PCB 設計者は、多くの場合、回路のパフォーマンスと信頼性を確保するために緊密に連携する必要があります。 

要約すると、これらの重要な要素を考慮することは、組み込み RF 回路設計を成功させるのに役立ちます。