Návrh desek s mikrovlnnými obvody v PADS Professional a Xpedition

Mikrovlnné prvky realizované přímo na desce plošných spojů (DPS) nejsou již dávno výsadou vojenského nebo leteckého průmyslu. S masivním rozšířením přenosných zařízení, která prakticky neustále potřebují komunikovat se svým okolím, se rozšířilo i využití těchto prvků ve spotřební elektronice. Tomuto trendu se přizpůsobily i návrhové programy umožňující realizaci desek s možnostmi komunikovat ve vf pásmu.

Tvorba a simulace RF částí obvodu bývá běžně možná pouze ve specializovaném softwaru. Přenos mezi tímto softwarem a nástrojem pro návrh DPS, včetně propojení na desce, býval často zdrojem chyb. Lepším konceptem návrhu desek s mikrovlnnými obvody je vyšší integrace mezi jednotlivými potřebnými nástroji tak, jak je tomu např. u programů Xpedition a PADS Professional od společnosti Mentor (dříve Mentor Graphics). Zde se zachází s importovanými nebo lokálně navrženými motivy jako s diskrétními součástkami, které lze načíst do editoru schématu a následně převést do návrhu desky, a to včetně informací o jejich propojení mezi sebou a navazujícími obvody desky. Tím se sníží nejen počet jednotlivých kroků v celém postupu práce, ale hlavně se omezí možnost vzniku chyb.

Obr. 1 RF schéma v programu pro kreslení schémat xDX Designer (PADS Professional a Xpedition)

Tato myšlenka není nová, používá ji například i starší nadstavba RF-Kit pro PADS popsaná na stránkách tohoto časopisu. Grafiku (motiv) mikrovlnného obvodu lze buď importovat, nebo parametricky vytvořit přímo v editoru schématu (obr. 1). Aby bylo možné s touto grafikou pracovat jako s diskrétní součástkou ve schématu i na desce, má přiřazeny připojovací body (vývody) – viz obr. 2 vpravo. Tím je možné ji již v editoru schématu propojit s dalšími vf prvky i napojit na zbývající části obvodu desky.

Obr. 2 Dialogové okno s parametry RF geometrie a možnostmi připojení na další obvody

V návrhu desky je pamatováno na určité požadavky kladené na mikrovlnné obvody na desce. Tak lze např. doplnit prostor kolem vf obrazců zemnicími prokovy (obr. 3), které se přizpůsobí konkrétnímu tvaru obrazce, nebo pro tuto část desky specifikovat zvláštní návrhová pravidla, která se týkají rozlití měděných ploch pod touto částí desky, vzdálenosti od ostatních objektů atd. Rozmístěná skupina vf položek se stává jednou entitou pro potřeby posouvání a přemisťování, aby tak bylo možné uchovat přesné rozmístění všech jednotlivých částí vůči sobě.

Obr. 3 Mikrovlnné spoje mohou být na desce obklopeny zemnicími via otvory

Vf obvody lze převést do Agilent ADS a NI AWR simulátoru pomocí zabudovaného oboustranného konvertoru. Odpovídající objekty na desce lze potom podle potřeby upravit.

(radek) @cadware.cz