Conceptos básicos de diseño de PCB de RF

Creo que la primera imagen que publicaste está destinada a acomodar un escudo EMI mecanizado que está atornillado. Puede ver que proporcionaría protección contra EMI y aislaría los circuitos entre sí. El metal está enchapado por lo que hace contacto con el escudo (tal vez solo ENIG).

El segundo que publicaste es para una parte de TI más barata. Parece que este diseño podría acomodar un escudo de chapa de metal soldado para EMI. Estos son mucho más baratos y si este pequeño se puede colocar durante el montaje automatizado.

Es más fácil quitar el protector atornillado más caro, pero puede obtener algunos de chapa con tapas extraíbles. También hacen clips para tablas ahora que puedes poner en tu tabla y encajar el escudo.

El anillo conductor va a un escudo. Debería haber muchas vías desde el anillo hasta un plano de tierra de la capa interna. Si las vías no están visibles, pueden implementarse como vías llenas y puede verlas en una vista de rayos X del tablero . La cantidad de vías requeridas no es fácil de generalizar, pero yo uso un mínimo de 10 por pulgada. Estas vías no deben tener alivio térmico. En general, cualquier par de conductores en una capa interna que atraviese desde el exterior del anillo hacia el interior del anillo debe tener dos vías que los separen.

En mis circuitos, el propósito de los anillos es montar escudos, como se muestra en la respuesta de Some Hardware Guy. La mayoría de las veces, el propósito de los blindajes es proporcionar aislamiento de RF entre los circuitos. Por ejemplo, los blindajes mantienen la salida de un filtro o amplificador de RF aislada de la entrada. Además, los blindajes ayudan a evitar la interferencia externa de fuentes de alimentación conmutadas, circuitos digitales, etc. Con menos frecuencia, los blindajes evitan la fuga de señales de RF al entorno exterior, por ejemplo, para cumplir con los requisitos de interferencia de la FCC.

Estos escudos no hacen mucho a menos que haya algún tipo de junta u otra forma de obtener un contacto de muy baja resistencia a lo largo del escudo y el tablero. Simplemente atornillar el escudo muy fuerte es insuficiente. Las costuras tienen fugas. Dado que la máscara de soldadura es un aislante, se mantiene fuera del anillo para permitir un buen contacto eléctrico.

El anillo debe ser lo suficientemente ancho para dejar espacio para la huella del escudo y la junta.

El diseño de TI vinculado en su pregunta parece un bloque de circuito de RF que se copió en el diseño. No parece que esté configurado para aparearse con un escudo. Aquí hay un boceto de un breve artículo sobre el diseño de radios en productos :

Aparte, lanzar el enlace de TomAnderson, ralentizar los EDGES digitales en 10:1, o 100:1 si es posible, reduce en gran medida la interferencia con las radios.

Es posible que pueda evitar el blindaje si reduce la velocidad de los bordes.

Si necesita sobrevivir a la basura externa (pruebas de susceptibilidad de la FCC) o simplemente a las interferencias locales (regulaciones de conmutación), es posible que necesite protección.

Aquí hay una ilustración de la desaceleración de los bordes, que muestra el ESPECTRO interno de la interferencia. Utilizando un reloj de 10 MHz con flancos de 1 nanosegundo, el armónico a 90 MHz tiene una amplitud de 16 milivoltios. Después de ejecutar ese reloj a través de un RC LPF de 10 MHz, que tiene una constante de tiempo de 16 nanosegundos, el armónico de 90 MHz se atenúa a 2 milivoltios, u 8:1, o una interferencia más débil de 18 dB. A 900 MHz, se produce otra reducción de 20 dB. En la banda WiFi, ocurren otros 8dB, para un total de 46dB, porque ralentizaste ambos extremos de las señales digitales.

Examinemos la interferencia de RF. Suponga que tiene una MCU de 10MHz y un enlace de radio de 433Mhz. ¿Interferirá el reloj de la MCU con la radio?

Sí. El armónico 43 parece ser el culpable. Pero el verdadero culpable será la Q de los circuitos LC frontales de la radio.

Los bordes lentos en ese reloj MCU de 10 MHz se correlacionarán (o convolucionarán) mal con los circuitos de 433 MHz, incluso si la Q es alta en 433.

Los flancos rápidos en ese reloj MCU de 10 MHz se correlacionarán de manera excelente y transferirán energía a los circuitos de 433 MHz, ya sea de bajo Q o de alto Q. Y los circuitos de alto Q sonarán por más tiempo, sobrecargando el amplificador de bajo ruido de la parte delantera, causando bloqueo .

Por lo tanto, hemos identificado 2 grados de libertad para operar una radio cerca de señales digitales potentes: (1) garantizar que los bordes digitales sean rampas lentas; (2) asegúrese de que los circuitos LC de entrada de la radio (coincidencia, etc.) tengan un Q bajo, por lo que la energía inyectada por la correlación/convolución también será baja, o se amortiguará en solo una pequeña porción de un bit de tiempo; (3) reducir la tasa de bits del enlace, de modo que el bloqueo por el timbre LC inducido no destruya la energía de un bit completo.