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若何将RF与数模电路设计在统一PCB上?

  持装备、基站、遥控装配、蓝牙装备、盘算机无线通讯功效、浩荡破费电器和军事/航空航天系统现须要接纳RF技巧。数年来,RF设计须要专业设计职员应用专门的设计和剖析工具来完成。规范情形下,PCB的RF部门由RF专业职员在自力情形下设计好后,再与混淆技巧PCB三分彩的其他部门合并在一起的。这一历程的效力很低,而且为了与混淆技巧整合在一起,经常须要重复设计,还须要用到多个互不相关的数据库。

  在之前,设计功效在两个设计情形阻止和重复,并经由历程一个非智能的ASCII接口毗连(图1(a))。两个情形中的PCB系统设计和RF专门设计系统有它们自己的库、RF设计数据库和设计存档。这就请求两个情形中的设计数据(原理图和领土)和库经由历程一个繁琐的ASCII接口阻止治理和同步。

  在这一旧的措施下,RF设计师伶仃于PCB系统设计中的其他部门阻止RF电路的开发。然后该RF电路再应用ASCII文件翻译到整体PCB设计中,从而在主PCB上建设出原理图和物理完成。假设RF电路存在效果,那么设计必须在自力的RF处置赏罚妄想中修改,然后再重新翻译进主PCB。

  RF模拟器只模拟了理想的射频电路。在现实混淆系统完成中有许多琐屑的地层、地过空和相邻的RF电路,这使得剖析变得异常的艰辛,而且谁都知道这些附加的形状将会对RF电路运作产生长久的影响。

  这一旧措施多年来已乐成地用于混淆旌旗灯号电路板设计,但随着产物中RF电路含量的增添,两个自力设计系统带来的效果已起源影响设计师的临盆力、产物上市时间和产物的质量。

  为明确决这些效果,MentorGraphics公司曾经开发出一种静态链接技巧,它可以将PCB原理图和领土工具与RF设计和模拟工具集成在一起,从而发生了一种新的处置赏罚妄想,它可以战胜传统的射频设计的弱点。

  RF感知(RFaware)PCB设计

  为保持PCB和RF设计间的设计意图,RF设计工具必须明确PCB结构中面向层(layer-oriented)的结构,而PCB系统也必须明确RF设计情形中应用的参数化平面微波元件。

  另外一个要害效果是,PCB系统将RF电路的领土构建成短路电路,这故障了对设计阻止准确的设计规则磨练(DRC)。对当今的重大RF系统设计来讲,功效上的RF感知DRC是设计措施学确保设计准确所必须的。

  一切这些都对保持设计意图有赞助。保持设计意图异常要害,由于它是实现在工具集间设计数据的一再往复而不损掉信息的基本。

  RF设计是个重复的历程,须要接纳许多法式对设计阻止调剂和优化。之前,在真实的PCB设计配景下,阻止RF设计异常艰辛。铛铛在PCB上完成经由优化的RF模块时,仍没法保证它仍使命在最好状态。作为一种验证,须要对PCB完成阻止电磁场剖析(EM)。

三分彩   这个设计流程存在好几个效果。首先,电路被算作简朴的金属层几何图形阻止模拟,以是RF工具没法对金属层阻止修改,没法把经优化的效果回送至PCB设计后仍具有一个优胜的RF电路。其次,EM妄想很耗时。

  在新流程中,由于PCB工具和RF工具对设计意图有共识,以是电路可在工具集间传来送去而不会损掉设计意图。这意味着电路模拟(速率很快)和EM剖析(当须要时)可重复阻止,且可对每次电路修改的效果阻止比对。这一切是在真实PCB情形中完成的,包罗了地平面、RF电路的领土、导线、过孔及其它元件。

  RFPCB设计瓶颈

  RFPCB设计瓶颈主要有以下几个。第一,由于PCB板上的每个RF模块能够曾经被一个自力的RF设计小组设计出来,和每个模块可以自力阻止升级、演变和重应用,是以将所有电路作为一个全体来治理就变得相当主要,但在任甚么时间辰依然把这些模块作为伶仃的电路元件阻止存取。为明确决这个效果,原理图和领土工具必须扩大,以支持分层分组电路。经由历程这一措施,纵然一个RF电路曾经在PCB上布好,它依然可以作为一个RF电路与其它模块放在一起,并可以毗连到适当的RF设计小组阻止剖析。

  下一个故障是若何设计地平面。在传统的设计流程中,接纳RF金属来作为一个黑箱金属块,与地的距离是手工完成的,由于过空要经由每个地层。当RF电路更新后(这是一个频仍的操作),裁掉落的部门就必须手动修改以对应新的电路。对某些设计来讲,仅这一编辑历程能够就要花几周的时间。

三分彩   新的综合设计流程

  RF设计工具和PCB设计工具之间的综合一直以ASCIIIFF名堂文件的双向转换为基本。该名堂虽能处置赏罚部门设计数据,但还远远没有完成无缝的重复综合。缺乏库同步是致命的一个缘由。

三分彩   这类设计需求催生出了一个基于搜集的工具间的通讯,它在RF设计和系统级PCB设计间供应一个静态双向链接(图1(b))。为支持并行工程处置赏罚,多个PCB工程师可同时应用统一个设计数据库,每人都能链接一个或多个模拟部门。现在,可以接纳RF设计工具来设计RF模块,并在恰其时间将其综合为系统级原理图和PCB的一部门,而不再像之前那样仅是个难以推测的黑匣子电路。在此阶段,可在任一情形中升级电路并模拟其效果。

  将每个RF电路看作一组工具,以赞助掩护可追溯性、版本治理和设计效果。由于设计意图得以保全,以是可实验随便任性一再的设计重复,而没有时间资源。另外,由于可以在真实系统级PCB情形中对RF模块阻止模拟,以是应当更详实地对其功效阻止验证以赞助延伸设计周期。

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