Ако аналоговата верига (RF) и цифровата верига (микроконтролер) работят добре поотделно, но след като ги поставите на една и съща платка и използвате едно и също захранване, за да работят заедно, цялата система вероятно ще бъде нестабилна.Това е главно защото цифровият сигнал често се колебае между земята и положителното захранване (размер 3 V), а периодът е особено кратък, често ниво ns.Поради голямата амплитуда и малкото време на превключване, тези цифрови сигнали съдържат голям брой високочестотни компоненти, които са независими от честотата на превключване.В аналоговата част сигналът от веригата за настройка на антената към приемащата част на безжичното устройство обикновено е по-малък от 1 μV.
Неадекватната изолация на чувствителните линии и шумните сигнални линии е често срещан проблем.Както бе споменато по-горе, цифровите сигнали имат голям размах и съдържат голям брой високочестотни хармоници.Ако окабеляването на цифровия сигнал на печатната платка е в съседство с чувствителни аналогови сигнали, високочестотните хармоници могат да бъдат свързани покрай него.Чувствителните възли на радиочестотните устройства обикновено са кръговата филтърна верига на фазово заключената верига (PLL), външният индуктор с контролиран от напрежение осцилатор (VCO), кристалният референтен сигнал и антенният терминал и тези части на веригата трябва да бъдат третирани със специални грижи.
Тъй като входно/изходният сигнал има колебание от няколко V, цифровите схеми обикновено са приемливи за шум от захранването (по-малко от 50 mV).Аналоговите вериги са чувствителни към шума от захранването, особено към напреженията и други високочестотни хармоници.Следователно маршрутизирането на електропровода върху печатната платка, съдържаща RF (или други аналогови) вериги, трябва да бъде по-внимателно от окабеляването на обикновената цифрова платка и трябва да се избягва автоматичното маршрутизиране.Трябва също така да се отбележи, че микроконтролерът (или друга цифрова схема) внезапно ще изсмуче по-голямата част от тока за кратък период от време по време на всеки вътрешен часовников цикъл, поради дизайна на CMOS процеса на съвременните микроконтролери.
RF платката винаги трябва да има заземяващ слой, свързан към отрицателния електрод на захранването, което може да предизвика някои странни явления, ако не се борави правилно.Това може да е трудно за разбиране от дизайнера на цифрови схеми, тъй като повечето цифрови схеми функционират добре дори без заземяващия слой.В RF обхвата дори къс проводник действа като индуктор.Грубо изчислено, индуктивността на mm дължина е около 1 nH, а индуктивното съпротивление на 10 mm PCB линия при 434 MHz е около 27 Ω.Ако не се използва слой заземяване, повечето заземяващи линии ще бъдат по-дълги и веригата няма да гарантира проектните характеристики.
Това често се пренебрегва във вериги, които съдържат радиочестотата и други части.В допълнение към RF частта, обикновено има други аналогови схеми на платката.Например много микроконтролери имат вградени аналогово-цифрови преобразуватели (ADC) за измерване на аналогови входове, както и напрежение на батерията или други параметри.Ако антената на RF предавателя е разположена близо до (или върху) тази печатна платка, излъчваният високочестотен сигнал може да достигне до аналоговия вход на ADC.Не забравяйте, че всяка верига може да изпраща или получава RF сигнали като антена.Ако входът на ADC не е правилно обработен, RF сигналът може да се самовъзбуди във входа на ESD диода към ADC, причинявайки отклонение на ADC.
Всички връзки към заземения слой трябва да са възможно най-къси, а заземеният проходен отвор трябва да бъде поставен (или много близо до) подложката на компонента.Никога не позволявайте на два заземяващи сигнала да споделят един заземен проходен отвор, което може да причини кръстосани смущения между двете подложки поради импеданса на връзката през отвора.Отделящият кондензатор трябва да се постави възможно най-близо до извода и разединяването на кондензатора трябва да се използва при всеки щифт, който трябва да бъде разединен.Използвайки висококачествени керамични кондензатори, типът диелектрик е "NPO", "X7R" също работи добре в повечето приложения.Идеалната стойност на избрания капацитет трябва да бъде такава, че нейният сериен резонанс да е равен на честотата на сигнала.
Например при 434 MHz монтираният на SMD 100 pF кондензатор ще работи добре, при тази честота капацитивното съпротивление на кондензатора е около 4 Ω, а индуктивното съпротивление на отвора е в същия диапазон.Кондензаторът и отворът последователно образуват прорезен филтър за честотата на сигнала, което позволява ефективното му отделяне.При 868 MHz кондензаторите 33 p F са идеален избор.В допълнение към RF отделен кондензатор с малка стойност, кондензатор с голяма стойност също трябва да бъде поставен на електропровода, за да отделите ниската честота, можете да изберете 2,2 μF керамичен или 10 μF танталов кондензатор.
Окабеляването в звезда е добре позната техника в проектирането на аналогови вериги.Звездообразно окабеляване - Всеки модул на платката има собствена захранваща линия от общата захранваща точка на захранването.В този случай звездното окабеляване означава, че цифровите и RF части на веригата трябва да имат свои собствени захранващи линии и тези захранващи линии трябва да бъдат отделени отделно близо до IC.Това е отделяне от числата
Ефективен метод за частичен и захранващ шум от радиочестотната част.Ако модулите със силен шум са поставени на една и съща платка, индукторът (магнитна перла) или съпротивлението с малко съпротивление (10 Ω) могат да бъдат свързани последователно между захранващата линия и модула и танталов кондензатор от поне 10 μF трябва да се използва като разединител на захранването на тези модули.Такива модули са RS 232 драйвери или импулсни регулатори на захранване.
За да се намалят смущенията от шумовия модул и заобикалящата го аналогова част, разположението на всеки модул на веригата на платката е важно.Чувствителните модули (RF части и антени) винаги трябва да се държат далеч от шумни модули (микроконтролери и RS 232 драйвери), за да се избегнат смущения.Както бе споменато по-горе, RF сигналите могат да причинят смущения на други чувствителни аналогови вериги, като ADC, когато бъдат изпратени.Повечето проблеми възникват при по-ниски работни ленти (като 27 MHz), както и при високи нива на изходна мощност.Добра проектна практика е да отделите чувствителните точки с радиочестотен разделителен кондензатор (100p F), свързан към земята.
Ако използвате кабели за свързване на RF платката към външна цифрова верига, използвайте кабели с усукана двойка.Всеки сигнален кабел трябва да бъде сдвоен с кабела GND (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND).Не забравяйте да свържете RF платката и платката на цифровото приложение с GND кабела на кабела с усукана двойка и дължината на кабела трябва да бъде възможно най-къса.Окабеляването, което захранва RF платката, също трябва да бъде усукано със GND (VDD/ GND).
