всем привет. проетируемая плата будет работать в условиях, отличных от тепличных, море шумов и излучения. разумно ли закрывать аналоговую сторону платы ВЧ экраном? ацп - область со смешанными сигналами, половину микросхемы экраном не накроешь) значит накрывать весь аналог и микросхему, а цифровые линии отводить на внутренние слои, чего делать не хотелось бы, ибо гигабитные линии.
нагуглил следующее http://pcbtech.ru/pages/view_page/146. не понятно как быть с вертикальными разъемами на плате, если их экраном закрывать, нужны отверстия для разъемов, то есть экран будет нестандартный. если есть у кого опыт в экранировании аналоговой схемоты или ссылки на то, как это делать правильно, поделитесь, пожалуйста

Информации мало. Нужно знать хотя бы диапазон частот. Экранирующие шильды как по ссылке не панацея и многое зависит от требований которые предъявляются к устройству.
Где-то можно и без крышки обойтись, а где-то и фрезерованные коробки не спасают.

Вот как показано на рисунке так и делать.
Окружаете экранируемую область контуром земли, полосой земли, шириной 1.5-2мм, прошиваете ее переходными с шагом 1мм и по этому контуру запаиваете экран из жести.
В качестве примера любой мобильник. Бояться наводок от цифровой части микросхемы АЦП не надо, накрывайте всю микросхему.
Чтобы защититься от помех требуется комплекс мер.
1. Чистое питание и отсутствие DCDC в цепях питания АЦП
2. Раздельное экранирование входных цепей АЦП, малошумящих фильтров, усилителей, драйверов и собственно АЦП
3. Аккуратная работа с планами земли и питания, тотальное использование stripline для скоростных линий, и отсутствие скоростных линий и питание цифровой части,
а также их возвратных путей под аналоговой частью
4. Тотальное использование FerriteBead и конденсаторов в цепях питания и построение звездообразной схемы питания для аналоговой части.
5. Не помешает заэкранировать и цифровую часть
6. Одна из сторон платы обычно накрывается экранами, как на картинке, а нихняя сторона как правило экранируется фрезерованными пустотами в толстой крышке устройства,
таким образом что ребра как раз попадают в полосы заземления на нижней стороне платы.
7. Вся плата, включая источники питания, цифровые, аналоговые и аналогоцифровые узлы разбивается на отдельные участки, разделенные полосами заземления,
и каждый узел накрывается своим экраном. Это работает. Как вариант все именно так и развести, в случае чего экран просто не устанавливается.


И не надо бояться прятать скоростные линии внутрь платы, я видел работоспособный промышленный дизайн где PCIE Gen2 5GHz проходил по двум внутренним слоям, прием по одному внутреннему слою, передача по другому, с переходными высотой чуть более 2мм на всех линиях и длиной трасс не менее 10см.
Так что если у Вас порядок сигналов такой же, есть масса запаса по SI.
Как вариант, если очень хочется, можно использовать гибкожесткие коаксиалы толщиной 1мм для протаскивания пар по плате. У них более качественные параметры, но правда
такая жесть на смешанной плате вряд ли понадобится, это из области импедансов РЧ.


Не надо бояться дыр в экране. Если есть вертикальный разъем, то щель в 0.5мм не повлияет на экранирование.Через сам разъем больше помех пролезет.
И наконец, любая плата от старой мобилы очень хороший референс дизайн как именно надо делать. Там все и аналог, и цифра, и прием слабых сигналов, и передача сильных РЧ сигналов.
Микроскоп и мануал от мобилы в руки. Очень хороший пример. Экранирование там сделано качественно, зашумить его сложно.


Сообщение отредактировал silantis - Feb 17 2015, 17:51

спасибо за подробнейший ответ. только не понял, на какую картинку Вы ссылаетесь и какую например мобилку взять? картинка PCBтехнолоджи или была еще какая-то и вы, быть может, забыли прикрепить к сообщению

Картинка с PCBtech, она же любая мобила предыдущего поколения. Как вариант, классика Nokia 3310.
Схема и расположение компонентов http://www.s-manuals.com/manuals/phone/nok..._schematics.pdf
Сервисное руководство с описанием http://www.qrz.ru/schemes/download/3506
Фото платы http://prodano.by/catalog/4857720
Фото с открытыми экранами http://monitor.net.ru/forum/nokia-3310-info-151576.html

и вдогон другая модель мобилы но с открытыми экранами http://maemo.su/forum/viewtopic.php?id=4623&p=2
Они как раз экранируют чуть ли не на уровне чипов

Сообщение отредактировал silantis - Feb 18 2015, 05:20

Мне кажется, что смотреть на старые мобильники не стоит. Лучше посмотреть на новые мобильники, разобраться в технике комбинирования экранирования с поглощающими материалами. Заодно потратить время на книжку. Нужна читалка DjVu книг.

В этой книге много примеров расчётов и параметров экранных технологий -> Advanced Materials and Design for Electromagnetic Interference Shielding autor Xingcun Colin Tong.

за книгу спасибо

не нашел где скачать книгу, но спасибо

под границами экрана на внутренних слоях платы получится забор из via, который в любом случае придется разредить, чтобы протащить сигнальные линии.


все сигналы, пересекающие границы этих участков придется вести по внутренним слоям платы. (MGT допустим можно, а вот как сильно изменится спектральный состав аналогового сигнала при переходе через два ПО (via), обладающим паразитными индуктивностью и емкостью).
вопрос как сделать лучше:
A) накрыть одним экраном входной аналоговый каскад [разъем->фильтр->согласование->ацп]. Все цепи каскада на слое TOP, нет переходов/via -> минимальные искажения в спектр входного аналогвого сигнала, но наверное хуже межканальная развязка ацп.
Б) как на картинке , где разделено все что только можно разделить, наверное лучше межканальная развязка, и даже отдельные зоны для питания и для клока, но во входные аналоговые цепи встраиваются по два via, чтобы пролезть под ребром экрана и вылезти обратно к ацп на слой TOP.

1. Спектральный состав никак не изменится, поскольку LC параметры это линейные элементы, они спектр сигнала не изменяют, изменяют амплитуду составляющих.
2. И так и так нормально на частотах до 2ГГц. Выше 2ГГц я не видел усилителей на многослойках, только спец материал плат и только в два слоя. На фото явно FR4 так что до 2ГГц.

Сообщение отредактировал silantis - Mar 2 2015, 16:29

то есть при смене слоев меняются амплитуды гармоник аналогового сигнала, что тоже не очень хорошо.
максимальная частота в спектре аналогового сигнала (несущая) 0,3 ГГц, полоса частот 10 Мгц.
тогда аналоговую и цифроаналоговую части схемы накрою одним экраном, выходной гигабитный цифровой выход ацп на внутренние слои сразу пущу.
еще вопрос, немного оффтопик, сериализованный гигабитный выход ацп цепляется на ножки LVDS_GPIO ПЛИС, может кто-нибудь в курсе? или на MGT? //в проекте предполагается использовать Xilinx Spartan-6.

Если какая-либо из частот спектра будет задавлена, как же это не повлияет на спектральный состав? Представьте, если ВИА сработает как ФНЧ и срежет (к примеру) вторую и третью гармоники в то время как к устройству предъявлено строгое требование к времени нарастания фронта сигнала (если сигнал импульсный или цифровой с пикосекундными фронтами). И тут всё, приехали (то есть фронт завалили)

Гигабитный выход безусловно только на GTP трансиверы. И конечно обязательно почитать по правилам разводки на гигабитных скоростях.
Хотя если длина трасс менее 2см, можно существенно упростить жизнь и развести "примерно".

UPD. Снижение амплитуды верхних гармоник а-ля ФНЧ конечно можно рассматривать как изменение спектра сигнала, но надо как бы и меру знать.
Если переходное удавило верхнюю гармонику полностью то либо гармоника была не нужна изначально, либо плата разводится не под тот диапазон частот.

В качестве примера требования PCIE https://www.pcisig.com/developers/main/trai...4d08b469f57e5f1
Стр. 10 на частоте 1.25GHz потери 0.25..0.35dB на одно переходное отверстие. Это всего 6% от мощности сигнала или 3% от уровня напряжения.

Отсюда и предлагаю отталкиваться. До 2ГГц можно смело запулить 2..3 переходных.

UPD. Да на странице 16, 0.25dB на одно via

Сообщение отредактировал silantis - Mar 3 2015, 07:59

грустно, если это действительно так, потому что mgt весь занят в настоящий момент


про потери амплитуды/мощности сигнала при переходе через via скорее на 16 стр. указано. на 10-ой потери на единицу длины дорожки

На внутренних слоях всегда лучше разводить, ЭМС выше и нет фазовой дисперсии. Хорошее правило - придерживаться минимальной длины линий на верхнем слое, тогда возможно и экранов между каналами до 300 МГц не понадобится. Про виа уже сказали - минимум. Чей кусок платы, какой генератор и как раздается?