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射频电源外壳设计方案_射频电源外壳设计方案

发布时间:2023-03-19 05:46:59 作者:定制工业设计网 4

   大家好!今天让小编来大家介绍下关于射频电源外壳设计方案_射频电源外壳设计方案的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

射频电源外壳设计方案_射频电源外壳设计方案

一、时间标准振荡电路

振荡电流是一种大小和方向都周期性发生变化的电流,能产生振荡电流的电路就叫做振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。
中文名
振荡电路
外文名
oscillating circuit
举例
LC回路
类型
概念
类别
电路
快速
导航
原理

技术应用

分类
条件
振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法由线圈在磁场中转动产生,只能由振荡电路产生。
振荡电路物理模型(即理想振荡电路)的满足条件:
①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。
②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。
③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。
原理
充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。
放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。
充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。
放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。
在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化,这种现象叫电磁振荡。
技术应用
正弦波振荡器在量测、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有着广泛的应用。例如调整放大器时,我们用一个“正弦波信号发生器”和生一个频率和振幅均可以调整的正弦信号,作为放大器的输入电压,以便观察放大器输出电压的波形有没有失真,并且量测放大器的电压放大倍数和频率特性。这种正弦信号发生器就是一个正弦波振荡器。它在各种放大电路的调整测试中是一种基本的实验仪器。在无线电的发送和接收机中,经常用高频正弦信号作为音频信号的“载波”,对信号进行“调制”变换,以便于进行远距离的传输。高频振荡还可以直接作为加工的能源,例如焊接半导体器件引脚时使用的“超声波压焊机”,就是利用60KHz左右的正弦波(即超声波)作为焊接的“能源”。
那么一个正弦波振荡器为什么能够自己产生一个正弦波的振荡呢?它产生的正弦振荡又怎么能够满足我们所提出来一定频率和振幅的要求呢?最后,这个正弦振荡在外界干扰之下又怎么能够维持其确定的振荡频率和振幅呢?这些就是下面我们要讨论的基本问题。放大电路是典型的两端口网络,振荡电路是一个典型的单端口网络,只有一个射频信号的输出端口。从能量转化的角度来看射频放大电路和射频振荡电路都是直流电的能量转换到特定频率射频信号的能量。两者的区别就在于振荡电路没有射频信号的输入而放大电路必须有射频信号的输入。振荡电路的技术指标包括:出射频信号频率的准确度和稳定度;②输出射频信号振幅的准确性和稳定度;③输出射频信号的波形失真度;④射频信号输出端口的阻抗和最大输出功率。对于射频振荡电路的设计都需要按照上述技术指标进行。

射频电源外壳设计方案_射频电源外壳设计方案

二、PCB布线的步骤是怎样的?怎么规划走线啊!(新手请多指教!)

1、按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开;

2、定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围3.5mm(对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴装元器件;

3、卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;

4、元器件的外侧距板边的距离为5mm;

5、贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;

6、金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm;

7、发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;

8、电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;

规划走线时,需注意以下几点

1、输入端与输出端的边线应避免相邻平行, 以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离;两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。

2、地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:8mil~12mil;电源线为50mil~100mil。对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)

3、可以用一些孤岛铜,然后将其连接到地平面上。

4、在PCB板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。

5、实在没地方布线,可考虑布在VCC层,其次考虑GND层。

6、标准元器件两腿之间的距离为100mil(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为100mil(2.54 mm)或小于100mil的整倍数,如:50mil、25mil、20mil等。

一般布局时选择50mil网格,布线选择5mil网格,孔距和器件距离设为25mil(让器件之间可以走线)

7、板边的铺铜要距离板边20mil。

8、PCB 板上延时为 0.167ns/inch.。但是,如果过孔多,器件管脚多,网线上设置的约束多,延时将增大。

9、线径越宽,距电源/地越近,或隔离层的介电常数越高,特征阻抗就越小。

10、PCB板上的走线可等效为串联和并联的电容、电阻和电感结构。串联电阻的典型值0.25-0.55 ohms/英尺。并联电阻阻值通常很高。

11、如果采用CMOS或TTL电路进行设计,工作频率小于10MHz,布线长度应不大于7英寸。工作频率在50MHz布线长度应不大于1.5英寸。如果工作频率达到或超过75MHz布线长度应在1英寸。

12、任何高速和高功耗的器件应尽量放置在一起以减少电源电压瞬时过冲。

扩展资料:

PCB布线的常见规则

1、连线精简原则:

连线要精简,尽可能短,尽量少拐弯,力求线条简单明了,特别是在高频回路中,当然为了达到阻抗匹配而需要进行特殊延长的线就例外了,例如蛇行走线等。

2、安全载流原则:

铜线的宽度应以自己所能承载的电流为基础进行设计,铜线的载流能力取决于以下因素:线宽、线厚(铜铂厚度)、允许温升等,下表给出了铜导线的宽度和导线面积以及导电电流的关系(军品标准),可以根据这个基本的关系对导线宽度进行适当的考虑。

3、电磁抗干扰原则:

电磁抗干扰原则涉及的知识点比较多,例如铜膜线的拐弯处应为圆角或斜角(因为高频时直角或者尖角的拐弯会影响电气性能)双面板两面的导线应互相垂直、斜交或者弯曲走线,尽量避免平行走线,减小寄生耦合等。

参考资料:百度广东会-PCB

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三、如何解决电磁干扰(EMI / RFI)/射频干扰

电磁干扰EMI中电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰称为传导干扰。传导干扰给不少电子工程师带来困惑,如何解决传导干扰?找对方法,你会发现,传导干扰其实很容易解决,只要增加电源输入电路中 EMC 滤波器的节数,并适当调整每节滤波器的参数,基本上都能满足要求,第七届电路保护与电磁兼容研讨会主办方总结八大对策,以解决对付传导干扰难题。
对策一:尽量减少每个回路的有效面积

传导干扰分差模干扰 DI 和共模干扰 CI 两种。先来看看传导干扰是怎么产生的。如图 1 所示,回路电流产生传导干扰。这里面有好几个回路电流,我们可以把每个回路都看成是一个感应线圈,或变压器线圈的初、次级,当某个回路中有电流流过时,另外一个回路中就会产生感应电动势,从而产生干扰。减少干扰的最有效方法就是尽量减少每个回路的有效面积。


对策二:屏蔽、减小各电流回路面积及带电导体的面积和长度


如图 2 所示,e1、e2、e3、e4 为磁场对回路感应产生的差模干扰信号;e5、e6、e7、e8 为磁场对地回路感应产生的共模干扰信号。共模信号的一端是整个线路板,另一端是大地。线路板中的公共端不能算为接地,不要把公共端与外壳相接,除非机壳接大地,否则,公共端与外壳相接,会增大辐射天线的有效面积,共模辐射干扰更严重。降低辐射干扰的方法,一个是屏蔽,另一个是减小各个电流回路的面积(磁场干扰),和带电导体的面积及长度(电场干扰)。


对策三:对变压器进行磁屏蔽、尽量减少每个电流回路的有效面积



如图 3 所示,在所有电磁感应干扰之中,变压器漏感产生的干扰是最严重的。如果把变压器的漏感看成是变压器感应线圈的初级,则其它回路都可以看成是变压器的次级,因此,在变压器周围的回路中,都会被感应产生干扰信号。减少干扰的方法,一方面是对变压器进行磁屏蔽,另一方面是尽量减少每个电流回路的有效面积。


对策四:用铜箔对变压器进行屏蔽



如图 4 所示,对变压器屏蔽,主要是减小变压器漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰,以及对外产生电磁辐射干扰。从原理上来说,非导磁材料对漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但铜箔是良导体,交变漏磁通穿过铜箔的时候会产生涡流,而涡流产生的磁场方向正好与漏磁通的方向相反,部分漏磁通就可以被抵消,因此,铜箔对磁通也可以起到很好的屏蔽作用。


对策五:采用双线传输和阻抗匹配



如图 5 所示,两根相邻的导线,如果电流大小相等,电流方向相反,则它们产生的磁力线可以互相抵消。对于干扰比较严重或比较容易被干扰的电路,尽量采用双线传输信号,不要利用公共地来传输信号,公共地电流越小干扰越小。当导线的长度等于或大于四分之一波长时,传输信号的线路一定要考虑阻抗匹配,不匹配的传输线会产生驻波,并对周围电路产生很强的辐射干扰。


对策六:减小电流回路的面积



如图 6 所示,磁场辐射干扰主要是流过高频电流回路产生的磁通窜到接收回路中产生的,因此,要尽量减小流过高频电流回路的面积和接收回路的面积。式中:e1、 Φ1、S1、B1 分别为辐射电流回路中产生的电动势、磁通、面积、磁通密度; e2、 Φ2、S2、B2 分别为辐射电流回路中产生的电动势、磁通、面积、磁通密度。



下面以图 7 示意,对电流回路辐射进行详解。如图,S1 为整流输出滤波回路,C1 为储能滤波电容,i1 为回路高频电流,此电流在所有的电流回路中最大,其产生的磁场干扰也最严重,应尽量减小 S1 的面积。


在 S2 回路中,基本上没有高频回路电流,∆I2 主要是电源纹波电流,高频成分相对很小,所以 S2 的面积大小基本上不需要考虑。 C2 为储能滤波电容,专门为负载 R1 提供能量,R1、R2 不是单纯的负载电阻,而是高频电路负载,高频电流 i3 基本上靠 C2 提供,C2 的位置相对来说非常重要,它的连接位置应该考虑使 S3 的面积最小,S3 中还有一个∆I3,它主要是电源纹波电流,也有少量高频电流成份。 在 S4 回路中,基本上也没有高频回路电流,∆I4 主要为电源纹波电流,高频成分相对很小,所以 S4 的面积大小基本上也不需要考虑。 S5 回路的情况基本上与 S3 回路相同,i5 的电流回路面积也应要尽量的小。


对策七:不要采用多个回路串联供电

图 7 中的几个电流回路,互相串联在一起进行供电,很容易产生电流共模干扰,特别是在高频放大电路中,会产生高频噪音。电流共模干扰的原因是: ∆I2 = ∆I3+ ∆I4+ ∆I5


而图 8 中各个电流回路,互相分开,采用并联供电,每个电流回路都是独立的,不会产生电流共模干扰。


对策八:避免干扰信号在电路中产生谐振



如图 9 所示,共模天线的一极是整个线路板,另一极是连接电缆中的地线。要减小辐射干扰最有效的方法是对整个线路板进行屏蔽,并且外壳接地。电场辐射干扰的原因是高频信号对导体或引线进行充电,应该尽量减小导体的长度和表面积。磁场干扰的原因是在导体或回路中有高频电流流过,应该尽量减小线路板中电流回路的长度和面积。频率越高,电磁辐射干扰就越严重;当载流体的长度可以与信号的波长比拟时,干扰信号辐射将增强。
当载流体的长度正好等于干扰信号四分之一波长的整数倍的时候,干扰信号会在电路中产生谐振,这时辐射干扰最强,这种情况应尽量避免。看到这里,是否觉得按此八步走,传导干扰尽在掌握之中?最后附上各种干扰脉冲波形的频谱供大家参考(如图 10)。任何一个非正弦波都可以看成是非常多个上升和下降速率不同的信号(或不同频率的正弦波)相互迭加而成,电磁辐射强度与电压或电流的变化速率成正比。


各种干扰脉冲波形的频谱:

四、手机的生产过程测试是怎么进行的?

为满足大批量生产的需要,手机生产测试必须考虑测试接口。常用的测试接口有系统连接器和射频连接器。系统连接器是手机上的数据接口,主要用于手机和计算机通讯,包括测试命令的输入和在线下载等。手机在校准时,计算机运行生产测试软件,控制综测仪和手机测试状态,计算机通过系统连接器,与手机进行通讯,不断调整各种参数,使手机的性能指标达到规范要求。射频连接器是手机主板上的射频测试接口,是手机与仪器的射频测试通道。由于手机外形尺寸和空间的限制,手机一般都采用微型射频连接器。有的设计方案是把射频连接器和系统连接器结合在一起。也有的设计方案考虑成本因素,不使用射频连接器,而在主板上将天线的接入触点作为射频测试点。
针对手机测试的工位有:FLASH 烧录,板号写入,主板测试,主板校准,整机功能测试,整机终测等。
以下对各测试环节作一简单的介绍。
(1)FLASH 烧录
一部正常工作的手机,除了要有硬件、结构件外,还必须要有软件支持。手机下载软件一般是在FLASH 芯片贴
片前将程序烧录在芯片中,或者等到贴片完成后采用在线下载。
在线下载方式的优点是灵活,如贴片完成后,或已装成整机后,需对软件进行升级,该方式就比较适合。但在大批量生产过程中,芯片烧录方式则效率更高。对于一款手机,如果用在线方式下载程序,需要的时间是10 分钟,改用芯片烧录方式下载同样的程序,只需约3~4 分钟。同时,在芯片烧录过程中,对该器件具有检测作用。如某款手机,在生产初期,手机软件采用在线下载的方式,发现有少量手机不能正常下载,换FLASH 后正常。在第二次生产时,改用芯片烧录方式下载软件, 烧录过程中发现有2% 的FLASH 不正常。通过这种方式,可以将不良FLASH 检查出来,避免在帖片后,才发现器件不良问题,减少了手机维修成本。
(2)板号写入
手机主板上有中央处理器和存储器,贴片完成后,在主板上贴上一个条码, 作为板号(主板的唯一编号Barcode),并通过计算机、扫描仪和数据线将板号写入主板的存储器中。板号能正确写入,表明手机系统连接器输入输出电路基本正常。在后续的测试中,该板号与测试结果相联系,通过板号可以查询生产过程的测试记录。
(3)主板测试
与传统的ICT 测试有区别的是手机测试无法提供大量的测试点。但手机主板本身包括了电源管理电路、射频收发电路、基带信号处理芯片、中央处理器、存储器、电源输入口、显示接口、键盘等电路,接近一个完整的系统,可以用其接口电路对其进行测试。主板测试主要包括以下几个部分:关机漏电流、电池校准、充电测试、键盘电路测试和音频电路测试、振动和振铃电路测试。测试完成后,写入该工位的生产测试信息。
在主板测试项目中,需要有测试点、测试夹具、计算机、可控双路输出电源、可控三用表电表、数据线、GPIB卡、GPIB 线和生产测试程序的配合。在生产初期,可以测试全部的项目;在生产稳定后,可根据故障统计,优化测试项目以加快测试速度。该测试工位的设置,可以将贴片造成的不良品检测出来,从而提高校准测试工位的效率。
(4)主板校准
主板校准主要包括发射机和接收机的射频指标校准。发射机校准包括:APC 校准、包络调整、AFC 频率补偿校准、温度补偿校准等。接收机校准包括:AGC 校准、RSSI校准等。主板校准是手机生产测试的核心,手机的各项性能指标主要依靠校准工位调整参数,使之满足产品标准。
通过主板测试和主板校准,已经检测了主板的绝大部分电路。校准完成后,写入该工位的生产测试信息。手机主板经过组装工位,进入整机功能测试。
(5)整机功能测试
在该工位,手机主板已组装成整机,测试人员需通过工程模式配合,检查手机主要功能是否正常。
在大批量生产过程中,对测试的要求是高效率、低成本、可靠性。手机软件工程测试模式的应用,极大的提高了整机功能测试效率和覆盖率。手机工程测试模式就是利用手机软件,启动手机振铃、振动、键盘输入、音频环路、信号指示灯、显示器等单元工作,测试人员可以非常方便地检查该项功能。例如,某款手机在生产初期入库检验时,发现有的手机无法送话。经检查,发现在整个生产环节,缺乏对音频通道的有效测试。对于音频环路这一测试项目,2 秒就可以完成,无需仪器配合。从提高综合测试仪器利用率角度来考虑工位的设置,将整机功能测试,放在整机终测之前比较合适。在整机装配时,如组装键盘、机壳、LCD 模块、听筒、主板等,难免会出现不良品。在功能测试时,该不良品被及时检查出,送到维修工位,而不是进入整机终测,这就避免了一部分手机的重复测试。
(6)整机终测
校准完成后的手机,其性能是否满足规范要求,或机壳装配是否对性能有影响,需通过终侧来验证。手机通过数据接口接收测试程序指令,再通过射频接口与测试仪器相连接,就可以测试发射机的功率、包络、频率、相位、接收机灵敏度等指标。整机测试完成后,计算机向手机写入相应生产测试信息。对于一个测试工位,测试项目的先后次序,会对生产线效率产生直接的影响。对于手机失败率高的测试项目,要考虑最先测试,这也是生产测试程序优化的内容之一。如果大部分测试项目完成后才发现失败的项目,就意味着已进行的测试都是无效的,就必须全部重新测试。测试工位的正确设置和生产过程的有效控制是手机质量保障的前提。在手机生产过程中,生产测试信息的引入对于控制手机生产质量起着重要作用。生产测试信息,就是手机主板或整机在经过某一测试工位检测后,计算机向手机写入相应状态信息,包括经过该工位测试成功,或测试失败标志位以及失败的项目代码、生产日期和地点等代码。在下一个测试工位,计算机首先读取并检查手机存储器某一地址是否通过前一测试工位,并检查是否有测试结果成功的标志位,如没有该标志位,计算机立刻给出提示并停止测试。生产测试信息的运用,从根本上防止了漏测现象的发生,降低手机返工和重复测试的可能,从而有效地控制手机的生产成本。
生产测试信息的应用,还有利于对不良品的控制管理。对于手机测试的失败项目,计算机向手机写入故障代码。在维修工位,不良品可通过板号查到测试数据,也可通过故障代码与相关电路对照表,定位故障,提高了手机维修的效率。

   以上就是小编对于射频电源外壳设计方案_射频电源外壳设计方案问题和相关问题的解答了,射频电源外壳设计方案_射频电源外壳设计方案的问题希望对你有用!

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