Crítica de diseño de RF de PCB: entrada en mi radio-telescopio PCB

Estos son mis pensamientos y preocupaciones, basados en mucha práctica y errores en el diseño de productos de banda ISM de 902-928MHz en FR4:

1. Definitivamente considere los conectores de RF de orificio pasante, como sugiere The Photon. Los conectores SMT se rompen fácilmente al tomar parte o la totalidad de las almohadillas con ellos y, a menudo, eliminan una buena cantidad de la traza central. Las vías incorporadas proporcionan poca fuerza adicional: estamos hablando de unas pocas milésimas de cobre enchapado que agarran el borde de la almohadilla que tiene solo unas milésimas de espesor. El tiempo que dedique a separar las holguras se amortizará la primera vez que se tire del cable con fuerza ... solo será necesario reemplazar el cable. Me niego a usar conectores SMT para cualquier cosa, la experiencia difícil me hace hacer esto. Una alternativa a los conectores de estilo vertical o pagoda es la variedad de montaje en borde. Estos no tienen orificios de montaje y son de "montaje superficial", pero se sueldan tanto en el lado superior como en el inferior. Nunca rompí uno de estos o saqué uno de un tablero.
2. Las placas de soldadura soldadas tanto a los componentes pequeños de RF como a los conectores grandes pueden sobrecalentar los componentes más pequeños mientras se espera que los conectores de latón grandes se calienten lo suficiente como para volver a fluir, especialmente el pasador central que está enterrado en su interior. Ese latón y PCB. Considere la posibilidad de soldar en caliente solo el SMT pequeño y luego soldar con la mano algo grande. Los relieves térmicos en sus almohadillas son siempre una buena idea para un flujo de soldadura uniforme y confiable. Los uso en conectores RF para tarjetas de 902-928MHz sin efectos negativos; Su presencia no es medible. La brecha delgada solo debe ser el mínimo requerido por su proveedor de PCB y puede usar múltiples patas térmicas. Las vías en las conexiones a tierra del conector harán que los conectores sean mucho más difíciles de soldar. Considere moverlos justo fuera de las almohadillas de tierra con una al final de cada puente de cobre a través del hueco térmico.
3. Su estimación de impedancia del 1% es muy optimista. 5% es posible con FR4 si puede pasar algunas revisiones de la tabla ajustando los anchos de trazado, los materiales y el proceso de fabricación hasta que obtenga la receta correcta. De lo contrario, el 10% es más el estándar de facto para la fabricación de PCB de proceso estándar de un proveedor. Tenga en cuenta: a. Que la presión de prensado utilizada para laminar el tablero puede tener un efecto significativo en el espesor de la capa terminada, especialmente si la capa está hecha de preimpregnado. Trate de usar material de núcleo para las capas de impedancia controlada, ya que no se ve afectado tanto por la variación de presión. segundo. La ubicación de su PCB en el panel de fabricación grande (en el centro frente al borde del panel) cambiará la presión de laminación, al igual que su posición en el apilamiento de varias PCB, todas laminadas al mismo tiempo. Trabajando con un proveedor de PCB, ejecutamos cupones de prueba de RF en el centro y las esquinas y encontramos diferencias significativas. do. El proveedor de PCB proporciona la tolerancia a la anchura del trazado en función de su experiencia con el proceso de grabado y chapado. Calcule el efecto del ancho de traza mínimo / máximo en su impedancia característica. Las trazas más amplias tienen menos sensibilidad a la variación de ancho de traza fija. re. La constante dieléctrica de FR-4 de un solo fabricante puede variar considerablemente de un lote a otro y dependiendo de la relación de vidrio / resina del prepreg o núcleo utilizado en cada capa.
4. La traza de caracterización solo es precisa en los segmentos verticales, sin embargo, las trazas de su circuito real son principalmente horizontales. La urdimbre / trama del FR4 puede causar diferencias medibles en la impedancia dependiendo de la dirección del trazado, aunque menos a medida que disminuye la frecuencia. No dices si estás usando un TDR o VNA para medir la impedancia, pero cualquiera de los dos debe hacerlo bien con un simple rastreo directo en el tablero. Si desea un trazado más largo, serpentine las partes rectas en la dirección horizontal en lugar de vertical. Intente mover T2-A hacia arriba y T2-B hacia abajo para que esto funcione mejor, si es necesario.
5. Esté atento al acoplamiento entre trazas de RF paralelas. No sé si las diversas fuentes están siempre encendidas. Cuando no se selecciona una fuente, se refleja desde el conmutador de RF SP6T que conduce a ondas estacionarias y resultados inesperados.
6. Haga provisión para que un escudo de metal cierre el circuito.

En un empleador anterior, se consideró una buena práctica lanzar 2 o 3 etapas de filtrado RC en las líneas de control de cualquier interruptor para evitar el acoplamiento de ruido en la señal de salida a través de las líneas de control del interruptor. Frecuencia de la esquina 700Hz o therabouts.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Desde un punto de vista esquemático, se ve un poco de luz en los condensadores de derivación y el filtrado. ¿Qué tan limpios están los rieles de suministro de 3.3V?

Desde el punto de vista del diseño, se ve bastante bien. Tenga en cuenta que las líneas de transmisión no son realmente efectivas para corridas cortas en comparación con la longitud de onda, por lo que probablemente esté bien allí.

Es posible que desee agregar una versión térmica a los conectores.