本文重點(diǎn)介紹通信產(chǎn)品前沿領(lǐng)域微波級(jí)高頻電路/微波電路及其高頻PCB板規(guī)劃的概念和規(guī)劃原則。之所以選擇微波級(jí)高頻電路/微波電路的高頻PCB板規(guī)劃原理,是因?yàn)樵撛砭哂袕V泛的指導(dǎo)意義,是當(dāng)時(shí)流行的高科技應(yīng)用技術(shù)。從微波電路高頻PCB板的規(guī)劃概念到高速無線網(wǎng)絡(luò)(包括各種接入網(wǎng))項(xiàng)目的過渡也是一脈相承,因?yàn)樗鼈兓谙嗤幕驹砗碗p傳輸線理論。
經(jīng)驗(yàn)豐富的高頻微波射頻工程師規(guī)劃數(shù)字電路或相對(duì)低頻電路高頻PCB板,一次成功率非常高,因?yàn)樗麄兊囊?guī)劃概念是以“分布式”參數(shù)為中心的,而分布式參數(shù)的概念低頻電路(包括數(shù)字電路)中的破壞性影響常常被忽視。
長(zhǎng)期以來,很多同行已經(jīng)完成規(guī)劃的電子產(chǎn)品(主要是通訊產(chǎn)品)經(jīng)常出現(xiàn)問題。一方面,當(dāng)然與電氣原理規(guī)劃(包括冗余規(guī)劃、可靠性規(guī)劃等)缺乏必要環(huán)節(jié)有關(guān),但更重要的是,當(dāng)人們認(rèn)為所有必要環(huán)節(jié)都具有被考慮。 .針對(duì)這些問題,他們往往把精力花在檢查程序、電氣原理、參數(shù)冗余等方面,卻很少把精力花在審查高頻pcb板規(guī)劃上,往往是因?yàn)楦哳lpcb。電路板規(guī)劃缺陷導(dǎo)致了很多產(chǎn)品功能問題。
高頻PCB板的規(guī)劃原則涉及很多方面,包括各種基本原則、抗干擾、電磁兼容、安全防護(hù)等。關(guān)于這些方面,尤其是高頻電路板/微波電路板(尤其是微波級(jí)高頻電路),相關(guān)概念的缺失往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)研發(fā)項(xiàng)目的失敗。很多人還停留在“將電氣原理與導(dǎo)體連接起來,起到預(yù)定效果”的基礎(chǔ)上,甚至認(rèn)為“高頻pcb板的規(guī)劃歸結(jié)于結(jié)構(gòu)、工藝、生產(chǎn)功率提升等方面的考慮”。很多專業(yè)的高頻微波射頻工程師還沒有完全意識(shí)到射頻規(guī)劃中的這個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該是整個(gè)高頻PCB板規(guī)劃操作的特殊關(guān)鍵,錯(cuò)誤地把精力花在了選擇高功能元件上。結(jié)果是巨大的成本。上升,功能進(jìn)展最小。
這里需要特別指出的是,數(shù)字電路依靠其強(qiáng)大的抗干擾、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力,以及各種智能環(huán)節(jié)的任意結(jié)構(gòu)來保證電路的正常功能。通用的數(shù)字應(yīng)用電路和各種“保正?!杯h(huán)節(jié)的高附加配置,顯然是沒有產(chǎn)品概念的動(dòng)作。但往往在被認(rèn)為“不值得”的環(huán)節(jié),導(dǎo)致產(chǎn)品系列問題。原因是這種從產(chǎn)品工程角度不值得結(jié)構(gòu)可靠性保證的功能環(huán)節(jié),應(yīng)該是基于數(shù)字電路本身的運(yùn)行機(jī)制。只是電路規(guī)劃(包括高頻pcb板規(guī)劃)中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)導(dǎo)致電路處于不穩(wěn)定狀態(tài)。這種不穩(wěn)定性導(dǎo)致高頻電路/微波電路的類似問題歸因于相同概念的基本應(yīng)用。
在數(shù)字電路中,有三個(gè)方面值得重視:
1、數(shù)字電路應(yīng)用中的各種可靠性方案與電路在實(shí)際使用中的可靠性要求和產(chǎn)品工程要求有關(guān)。使用常規(guī)規(guī)劃無法在完全滿足要求的電路上附加各種高成本的“保證”。 .
2、數(shù)字電路的運(yùn)行速度正以前所未有的速度走向高頻化(例如目前的CPU主頻已經(jīng)達(dá)到1.7GHz,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了微波頻段的下限)。雖然也匹配了相關(guān)器件的可靠性保證功能,但它是基于器件的內(nèi)部和典型的外部信號(hào)特性。
3. 數(shù)字信號(hào)本身被歸類為廣譜信號(hào)。根據(jù)結(jié)果由于其中包含的高頻成分非常豐富,因此在數(shù)字IC的規(guī)劃中充分考慮了數(shù)字信號(hào)的高頻分量。 但是,除了數(shù)字IC之外,每個(gè)功能鏈路內(nèi)部和之間的信號(hào)過渡區(qū)如果隨意做,也會(huì)造成一系列問題。 特別是在數(shù)字和模擬以及高頻電路(高頻pcb板)混合運(yùn)用的電路場(chǎng)合。