同じPCB上のRF回路とデジタル回路に関する一般的な問題
(1)電源ノイズ
入出力信号の振幅は数Vであるため、デジタル回路は一般に電源ノイズ(50 mV未満)に対応できます。アナログ回路は、特にグリッチ電圧やその他の高周波高調波の電源ノイズに非常に敏感です。
したがって、RF(またはその他のアナログ)回路を含むPCBボード上の電力線ルーティングは、一般的なデジタルボード上の配線よりも注意する必要があり、自動ルーティングは避ける必要があります。最新のマイクロコントローラーはCMOSプロセスで設計されているため、マイクロコントローラー(または他のデジタル回路)が各内部クロックサイクル内の短時間の間、大部分の電流を突然引き込むことにも注意する必要があります。
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したがって、マイクロコントローラが1 MHzの内部クロック周波数で動作していると仮定すると、この周波数で電源から電流を引き込みます(パルス)。適切な電源デカップリングを使用しないと、電力線に電圧スパイクが発生します。これらの電圧スプリアスが回路のRF部分の電源ピンに到達すると、深刻な動作を引き起こす可能性があるため、アナログ電源ラインをデジタル回路領域から分離する必要があります。
(2)理不尽なアース線
RFボードは、電源のマイナス側に接続されたグランドプレーンで常に配線する必要があります。正しく処理しないと、奇妙な動作を引き起こす可能性があります。これは、ほとんどのデジタル回路機能がグランドプレーンがなくても良好に機能するため、デジタル回路設計者が理解するのは難しいかもしれません。 RF帯域では、短いラインでもインダクタのように機能します。大まかな計算では、長さ1 mmあたりのインダクタンスは約1 nH、インダクタンス434 MHz 10 mmPCBラインは約27Ωです。グランドプレーンを使用しない場合、ほとんどのグランドは長くなり、回路は設計機能を保証しません。
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(3)他のアナログ部品へのアンテナの放射
これは、RFやその他の部品を含む回路では見落とされがちです。 RFセクションに加えて、通常、ボードには他のアナログ回路があります。たとえば、多くのマイクロコントローラには、アナログ入力やバッテリ電圧またはその他のパラメータを測定するためのアナログ-デジタルコンバータ(ADC)が組み込まれています。
RFトランスミッタのアンテナがこのPCBの近く(またはこのPCB上)にある場合、送信される高周波信号はADCのアナログ入力に到達する可能性があります。回路回線はアンテナのようにRF信号を発信または受信できることを忘れないでください。 ADC入力が適切に処理されない場合、RF信号はADC入力のESDダイオードで自己励起し、ADCバイアスを引き起こす可能性があります。