Optimisation des performances des circuits imprimés haute fréquence : 4 facteurs d'interférence majeurs et leurs solutions

1. Bruit électrique

Méthodes pour éliminer le bruit électrique :

1. Gestion des voies : Évitez les grandes ouvertures dans les couches d'alimentation qui perturbent les boucles de signal. De grandes ouvertures peuvent forcer les signaux à dévier, augmentant ainsi la zone de boucle et le bruit.
2. Lignes de terre suffisantes : chaque signal nécessite un chemin de retour dédié, avec des chemins de signal et de retour parallèles, minimisant ainsi la zone de boucle.
3. Séparez l'alimentation analogique et numérique : les appareils haute fréquence sont sensibles au bruit numérique, séparez-les donc et fusionnez-les au point d'entrée d'alimentation, avec des boucles placées pour les signaux croisés.
4. Évitez le chevauchement des couches d'alimentation : évitez le couplage du bruit via la capacité parasite.
5. Isoler les composants sensibles : par exemple, les PLL.
6. Placer les lignes électriques : Réduisez le bruit en plaçant les lignes électriques à côté des lignes de signal.

2. Lignes de transmission

Méthodes pour éliminer les interférences des lignes de transmission :

1. Évitez les discontinuités d'impédance : utilisez des angles ou des courbes à 45° au lieu d'angles droits et minimisez l'utilisation des vias, car chaque via est un point de discontinuité d'impédance.
2. Évitez les lignes de raccordement : les lignes de raccordement courtes peuvent être terminées ; les lignes de raccordement longues doivent être évitées car elles provoquent une réflexion importante.

3. Couplage

Méthodes pour éliminer la diaphonie :

1. Terminaison appropriée : Terminez les lignes de signaux sensibles pour réduire les interférences.
2. Augmenter la distance entre les lignes de signal : utiliser la gestion de la couche de terre et réduire l'inductance du fil.
3. Insérer des lignes de terre : entre les lignes de signal adjacentes, avec des lignes de terre connectées au plan de terre tous les 1/4 de longueur d'onde.
4. Minimiser les zones de boucle : Réduisez la taille de la boucle lorsque cela est possible.
5. Évitez les boucles de signaux partagés : assurez-vous que chaque signal dispose d'un chemin de retour unique.
6. Concentrez-vous sur l'intégrité du signal : utilisez des techniques de terminaison pendant la soudure et le blindage par feuille de cuivre pour les longueurs de microruban.

4. Interférences électromagnétiques (EMI)

Méthodes pour éliminer les interférences électromagnétiques :

1. Réduire les boucles : minimiser le nombre et la taille des boucles, éviter les boucles artificielles et utiliser des plans d'alimentation.
2. Filtrage : utilisez des condensateurs de découplage, des filtres EMI et des composants magnétiques sur les lignes d'alimentation et de signal.
3. Blindage : Mettre en œuvre des mesures de blindage, telles que des boîtes ou des couches de blindage.
4. Vitesse d'appareil haute fréquence inférieure : choisissez des appareils à vitesse inférieure pour réduire les interférences électromagnétiques.
5. Augmentez la constante diélectrique et l'épaisseur du PCB : réduisez le rayonnement des pièces haute fréquence et évitez les fuites électromagnétiques.

1. Alimentation et terre unifiées et stables : Assurez une alimentation et des lignes de terre propres et à faible impédance.
2. Routage et terminaison soignés : éliminez les réflexions et réduisez la diaphonie.
3. Suppression du bruit : utilisez le filtrage, le blindage et une conception optimisée pour répondre aux exigences CEM.