技术
<p>作为一名有逼格的PCB设计工程师，一般PCB的布局布线规则大家肯定都已经了然于心了。不过，对于射频板PCB的设计规则，大家是否也都清楚呢？接下来和大家分享一些关于射频板PCB的布局、布线原则，希望对大家有帮助。</p>
<p><strong>射频板PCB布局原则</strong></p>
<p>1.布局确定：布局前应对单板功能、工作频段、电流电压、主要射频器件类型、EMC、相关射频指标等有详细了解，并明确叠层结构、阻抗控制、外形结构尺寸、屏蔽腔和罩的尺寸位置、特殊器件加工说明（如需挖空、直接机壳散热的器件尺寸位置）等。</p>
<p>本文就应用声波进行“检测”介绍超声波传感器的功能示例。</p>
<p><strong>检测距离</strong><br />
距离可以通过测量超声波反射时间来计算。由于不受颜色的影响，因此透明玻璃和亚克力也可以作为反射勿进行识别。</p>
<p><strong>放大电路的一些基本概念</strong></p>
<p>为了让大家更容易理解放大电路，先来介绍一些放大电路的基本概念。</p>
<p>(1)输入电阻和输出电阻</p>
<p><strong>声波的特性</strong></p>
<p>声波的传播速度因介质而异。此外，声波还具有通过介质的声阻抗来反射和透射的特性。</p>
<p>■音速随着弹性模量的增加而增加。<br />
○液体和固体中的音速比气体更快<br />
音速＝弹性模量/密度</p>
<p>■空气中的音速受温度的影响。<br />
○C = 331.5 + 0.6T [m/s]<br />
C：空气中的音速、T：气温(℃)</p>
<p>在PCB设计中，电磁兼容性(EMC)及关联的电磁干扰(EMI)历来是让工程师们头疼的两大问题，特别是在当今电路板设计和元器件封装不断缩小、OEM要求更高速系统的情况下。本文给大家分享如何在PCB设计中避免出现电磁问题。</p>
<p><strong>1、串扰和走线是重点</strong></p>
<p>走线对确保电流的正常流动特别重要。如果电流来自振荡器或其它类似设备，那么让电流与接地层分开，或者不让电流与另一条走线并行，尤其重要。 两个并行的高速信号会产生EMC和EMI，特别是串扰。必须使电阻路径最短，返回电流路径也尽可能短。返回路径走线的长度应与发送走线的长度相同。</p>
<p>电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。</p>
<p>电容量大，交流电容易通过电容，说明电容量大，电容的阻碍作用小;交流电的频率高，交流电也容易通过电容，说明频率高，电容的阻碍作用也小。</p>
<p>实验证明，容抗和电容成反比，和频率也成反比。</p>
<p>如果容抗用XC表示，电容用C(F)表示，频率用f(Hz)表示，那么Xc=1/2πfc 容抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和电容C，就可以用上式把容抗计算出来。</p>
<p><strong>1. 什么是超声波传感器？</strong></p>
<p>超声波传感器是可以利用超声波来检测到物体的距离、检测物体是否存在以及检测物体移动的传感器。</p>
<p>将电信号施加到超声波换能器（发射器）以发射超声波，并由接收器接收后转换为电信号。</p>
<p>电子元器件常常都以字母代码+数字的形式出现。为了规范电子电路和方便使用，一般而言：字母代码的含义和数字排序都是有一定的规律的。</p>
<img alt="01" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="20e207e5-e594-46b2-8202-b1ed5a8ef5cb" height="416" src="/sites/default/files/inline-images/01_44.png" width="416" />
<p>一个简单举例说明：</p>
<p>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;</p>
<p>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;</p>
<p>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;</p>
<p>4.元器件的外侧距板边的距离为5mm;</p>
<p>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;</p>
<p>大家好！今天的主题是电子设备中不可缺少的元器件 - 多层陶瓷电容器（以下简称贴片）。这里主要介绍一下该贴片常常会出现的"扭曲裂纹"现象。</p>
<p>正确使用贴片的话完全不会产生裂纹（裂缝）。但是，由于这种贴片与碗和器皿一样都是陶瓷烧制成的，如果施加过大的机械力，就会产生裂纹（裂缝）。</p>
<p>因此，这里我来为大家讲述扭曲裂纹的产生原理以及防止扭曲裂纹产生的方法。</p>
<p>工业和组织已经长期使用各种传感器，但是物联网的发明将传感器的发展带到了完全不同的水平。</p>
<p>物联网平台可使用各种传感器运行并提供各种情报和数据。它们用于收集数据，推送数据并与连接的设备的整个网络共享数据。所有这些收集的数据使设备能够自主运行，并且整个生态系统每天都在变得“更智能”。</p>
<p>通过将一组传感器和一个通信网络结合在一起，设备可以彼此共享信息，并正在改善其有效性和功能性。</p>
<p>以特斯拉汽车为例。汽车上的所有传感器都会记录他们对周围环境的感知，然后将信息上传到庞大的数据库中。</p>
<p><strong>一、电感的定义：</strong></p>
<p>电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，其是根据电磁感应原理制成的器件。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组。电感器具有一定的电感，它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下，电路接通时它将试图阻碍电流流过它；如果电感器在有电流通过的状态下，电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。实际上，凡是能够产生自感、互感作用的器件，均可称为电感器。电感器的用途极为广泛，在交流电路中电感器有阻碍交流通过的能力，在电路中常被用作阻流、变压、交流耦合及负载等;当电感器和电容器配合时，可用作调谐、滤波、选频、分频等。</p>
<p>接地可视为所有PCB的设计的基础，而在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。</p>
<p><strong>什么是“地”？</strong></p>
<p>电子设备的“地”通常有两种含义：</p>
<p><strong>一、什么叫开关电源？</strong><br />
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。</p>
<p>不知道大家有没有发现这么一个现象：PCB的层数大部分都是偶数层，如常见的四层板、六层板。为什么会这样呢？事实上，偶数层的PCB确实要多于奇数层的PCB，而且也更有优势。</p>
<p><strong>偶数层PCB的优势</strong></p>
<p><strong>1. 成本较低</strong></p>
<p>因为少一层介质和敷箔，奇数PCB板原材料的成本略低于偶数层PCB。但是奇数层PCB的加工成本明显高于偶数层PCB。内层的加工成本相同，但敷箔/核结构明显的增加外层的处理成本。</p>
<p>在观察电感电路时，通常会听到噪声。通常这种噪声很难追踪，也很难确定它来自哪里。电感气隙中存在磁能时，会产生振动和噪声。这种噪声取决于电感的气隙材料和磁路几何形状。根据负载情况、频率和部件的变化，可听到的噪声量也会发生变化。</p>
<p>那么怎样才能减少这种噪声呢?</p>
<p>测量高速差分信号线噪音，保持良好的信号质量十分重要。</p>
<p>保持良好信号质量注意要点：</p>
<ul>
<li>设备阻抗特性要与传输线路匹配。</li>
<li>优化差模插入损耗特性的截止频率。</li>
<li>优化共模插入损耗特性的插入损耗特性。</li>
</ul>
<p>使用不合适的滤波器会破坏信号，这种滤波器在信号频率范围内的差模插入损耗较高或与传输线路阻抗不匹配。因此，请不要选择在插入前会影响信号质量的滤波器。</p>
<p> 除了元器件的选择和电路设计之外，良好的印制电路板（PCB）设计在电磁兼容性中也是一个非常重要的因素。PCB EMC设计的关键，是尽可能减小回流面积，让回流路径按照设计的方向流动。最常见返回电流问题来自于参考平面的裂缝、变换参考平面层、以及流经连接器的信号。跨接电容器或是去耦合电容器可能可以解决一些问题，但是必需要考虑到电容器、过孔、焊盘以及布线的总体阻抗。本讲将从PCB的分层策略、布局技巧和布线规则三个方面，介绍EMC的PCB设计技术。 </p>
