RU2260928C1 - Radio-electronic block with in-board screening - Google Patents
Radio-electronic block with in-board screening Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260928C1 RU2260928C1 RU2004105398/09A RU2004105398A RU2260928C1 RU 2260928 C1 RU2260928 C1 RU 2260928C1 RU 2004105398/09 A RU2004105398/09 A RU 2004105398/09A RU 2004105398 A RU2004105398 A RU 2004105398A RU 2260928 C1 RU2260928 C1 RU 2260928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrier
- screens
- shielded
- earth
- circuit board
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании блоков радиоэлектронной аппаратуры с внутриплатной экранировкой функциональных зон.The invention relates to radio engineering and can be used in the construction of blocks of electronic equipment with on-board shielding of functional zones.
В частности, изобретение может быть использовано при конструировании одноплатных радиоэлектронных блоков, осуществляющих прием и обработку сигналов корректирующей информации для приемников сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС). В таких радиоэлектронных блоках в соответствующих функциональных зонах осуществляется аналоговая, аналого-цифровая и цифровая обработка сигналов, а также формирование необходимых для этого опорных сигналов.In particular, the invention can be used in the design of single-board electronic blocks that receive and process corrective information signals for receivers of signals from satellite radio navigation systems (SRNS). In such electronic blocks in the corresponding functional areas, analog, analog-digital and digital signal processing, as well as the formation of the necessary reference signals, are performed.
Особенностью конструирования радиоэлектронных блоков, в которых осуществляется аналоговая, аналого-цифровая и цифровая обработка сигналов, является необходимость объединения в одной конструкции разнородных функциональных узлов, осуществляющих эту обработку, что создает проблему обеспечения внутриблочной электромагнитной совместимости (проблему устранения паразитных наводок и наведенных помех и исключения взаимного влияния функциональных узлов друг на друга), см., например, [1] - «Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств» / А.Д.Князев // М.: Радио и связь, 1984 (с.5, 234-236). В рассматриваемых одноплатных конструкциях радиоэлектронных блоков, где разнородные функциональные узлы размещаются на одной многослойной печатной плате, задача обеспечения их электромагнитной совместимости решается путем внутриплатной экранировки, реализуемой с помощью конструктивных средств многослойной печатной платы.A design feature of electronic blocks in which analog, analog-digital, and digital signal processing is carried out is the need to combine heterogeneous functional units carrying out this processing in one design, which creates the problem of providing intra-block electromagnetic compatibility (the problem of eliminating spurious interference and induced noise and eliminating mutual the influence of functional nodes on each other), see, for example, [1] - “Elements of the theory and practice of providing electromagnets hydrochloric compatibility of radio resources "/ A.D.Knyazev // M .: Radio and communication, 1984 (p.5, 234-236). In the single-board designs of electronic blocks under consideration, where heterogeneous functional units are located on the same multilayer printed circuit board, the task of ensuring their electromagnetic compatibility is solved by means of on-board shielding implemented using structural means of the multilayer printed circuit board.
Например, в известных одноплатных конструкциях радиоэлектронных блоков, предназначенных для приема и обработки сигналов СРНС, описанных в [2] - RU № 2125775 (C1), H 05 K 1/00, 3/46, 27.01.1999, [3] - RU № 2172080 (C1), H 05 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 10.08.2001, [4] - RU № 2188522 (C1), H 05 K 1/14, Н 01 Р 11/00, 27.08.2002, [5] - RU № 2192108 (C1), H 05 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, 27.10.2002, [6] - RU № 2194375 (C1), H 05 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, 10.12.2002, [7] - RU №2199839 (C1), H 05 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, 27.02.2003, внутриплатная экранировка функциональных зон (зон аналоговой, аналого-цифровой и цифровой обработки) реализована с помощью плоскостных экранов - земляных плоскостей, выполненных во внутренних проводящих слоях многослойной печатной платы. Эти земляные плоскости служат проводниками питания потенциала «Земля» в соответствующих функциональных зонах, к ним подсоединены земляные выводы электрорадиоэлементов этих зон. Внутриплатная плоскостная экранировка с помощью земляных плоскостей позволяет уменьшить влияние паразитных наводок и наведенных помех, создаваемых элементами, принадлежащими разным функциональным зонам, и передаваемых, в основном, по цепям питания. Наибольший эффект внутриплатная плоскостная экранировка дает в случаях, когда функциональные зоны представляют собой группировки достаточно близких (однородных) электрорадиоэлементов и когда эти зоны расположены на печатной плате последовательно в соответствии с последовательностью обработки сигналов. Экранирующий эффект от внутриплатной плоскостной экранировки максимален вблизи земляных плоскостей и уменьшается по мере удаления от них. В частности, экранирующий эффект от внутриплатной плоскостной экранировки снижается у границ экранируемых зон.For example, in the known single-board designs of electronic components intended for receiving and processing SRNS signals described in [2] - RU No. 2125775 (C1), H 05
В случаях, когда требуется повысить эффект внутриплатной экранировки на границах каких-либо экранируемых зон, к плоскостным экранам присоединяются (конструктивно и электрически) барьерные экраны, например, как в известном радиоэлектронном блоке, предназначенном для приема и обработки сигналов СРНС, описанном в [8] - RU № 2173036 (C1), H 05 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46. 27.08.2001. Этот радиоэлектронный блок, реализующий объединенную внутриплатную плоскостную и барьерную экранировку, принят в качестве прототипа.In cases where it is necessary to increase the effect of on-board shielding at the boundaries of any shielded zones, barrier screens are attached to the flat screens (structurally and electrically), for example, as in the well-known radio-electronic unit for receiving and processing SRNS signals described in [8] - RU No. 2173036 (C1), H 05
Радиоэлектронный блок с внутриплатной экранировкой, принятый в качестве прототипа, содержит многослойную печатную плату, несущую на себе соединители для связи с внешними устройствами, а также печатные проводники и электрорадиоэлементы, сгруппированные по экранируемым функциональным зонам. Первая из этих зон является зоной аналоговой обработки сигналов (в ней осуществляется частотная фильтрация и преобразование по частоте), вторая зона является зоной аналого-цифрового преобразования сигналов, третья зона является зоной цифровой корреляционной обработки сигналов, четвертая зона является зоной обработки сигналов в цифровом процессоре, пятая зона является зоной интерфейсного преобразования. Указанные зоны расположены последовательно вдоль многослойной печатной платы, каждая из зон занимает всю ширину платы, электрические связи между зонами осуществляются посредством соединительных печатных проводников, расположенных преимущественно в наружных проводящих слоях.An electronic circuit board with internal circuit board shielding, adopted as a prototype, contains a multilayer printed circuit board carrying connectors for communication with external devices, as well as printed conductors and radio electronic elements grouped by shielded functional zones. The first of these zones is an analog signal processing zone (it carries out frequency filtering and frequency conversion), the second zone is an analog-to-digital signal conversion zone, the third zone is a digital correlation signal processing zone, the fourth zone is a signal processing zone in a digital processor, the fifth zone is an interface transform zone. These zones are arranged sequentially along a multilayer printed circuit board, each of the zones occupies the entire width of the board, electrical connections between the zones are carried out by connecting printed conductors located mainly in the outer conductive layers.
Внутриплатная плоскостная экранировка, осуществляемая в блоке-прототипе в отношении всех функциональных зон, реализуется с помощью плоскостных экранов, образованных земляными плоскостями, служащими проводниками питания потенциала «Земля» для электрорадиоэлементов этих зон. Земляные плоскости расположены в одном внутреннем проводящем слое многослойной печатной платы, например во втором или пятом проводящем слое шестислойной печатной платы, причем земляные плоскости первой, второй и третьей экранируемых функциональных зон соединены друг с другом прямыми земляными печатными проводниками - земляными перемычками, расположенными в соответствии с расположением соединительных сигнальных печатных проводников, служащих для передачи сигналов из одной экранируемой функциональной зоны в другую, а земляные плоскости третьей и последующих экранируемых функциональных зон соединены с образованием общей земляной плоскости, при этом земляная плоскость последней экранируемой функциональной зоны подключена к точке подвода потенциала «Земля» на многослойной печатной плате. Рассмотренная внутриплатная плоскостная экранировка позволяет уменьшить влияние паразитных наводок и наведенных помех, создаваемых электрорадиоэлементами, принадлежащими разным функциональным зонам, и передаваемых, в основном, по цепям питания.On-board plane shielding, carried out in the prototype unit in relation to all functional areas, is implemented using planar screens formed by earthen planes, which serve as power conductors of the Earth potential for the radio-electronic elements of these zones. Ground planes are located in one inner conductive layer of a multilayer printed circuit board, for example, in a second or fifth conductive layer of a six-layer printed circuit board, and ground planes of the first, second and third shielded functional zones are connected to each other by direct earth printed conductors - earth jumpers, arranged in accordance with the location of the connecting signal printed conductors that serve to transmit signals from one shielded functional area to another, and earthen planes STI third and subsequent shadowed functional zones are connected to form a common ground plane, wherein the plane of the latter shielded earthen functional area is connected to the supply potential point "Earth" in the multilayer printed circuit board. The considered on-board planar shielding allows to reduce the influence of spurious interference and induced noise created by electro-radio elements belonging to different functional areas, and transmitted mainly through power circuits.
Внутриплатная барьерная экранировка осуществляется в блоке-прототипе по границе между второй и третьей функциональными зонами и по периметру первой функциональной зоны.On-board barrier shielding is carried out in the prototype block along the border between the second and third functional zones and around the perimeter of the first functional zone.
По границе между второй и третьей функциональными зонами внутриплатная барьерная экранировка реализована с помощью первого барьерного экрана, соединенного (конструктивно и электрически) с плоскостным экраном третьей функциональной зоны, т.е. с ее земляной плоскостью. Этот барьерный экран образован экранирующими печатными проводниками, выполненными в наружных и свободных от размещения земляных плоскостей внутренних проводящих слоях вдоль границы между второй и третьей зонами с разрывами для печатных проводников, пересекающих барьерный экран преимущественно по наружным проводящим слоям, и металлизированными отверстиями межслойных соединений, соединяющими экранирующие печатные проводники между собой. Рассмотренная внутриплатная барьерная экранировка по границе между второй и третьей функциональными зонами направлена на локализацию в пределах третьей - пятой зон помех, создаваемых электрорадиоэлементами этих зон и их цифровыми сигнальными цепями.On the border between the second and third functional zones, the on-board barrier shielding is implemented using the first barrier screen connected (structurally and electrically) to the planar screen of the third functional zone, i.e. with its earthen plane. This barrier screen is formed by shielding printed conductors made in the outer and outer free planes of the inner conductive layers along the boundary between the second and third zones with gaps for the printed conductors crossing the barrier screen mainly along the outer conductive layers, and metallized holes of interlayer connections connecting the shielding printed conductors between each other. The considered on-board barrier shielding along the boundary between the second and third functional zones is aimed at localization within the third to fifth interference zones created by the electrical radio elements of these zones and their digital signal circuits.
По периметру первой функциональной зоны внутриплатная барьерная экранировка реализована с помощью второго барьерного экрана, соединенного (конструктивно и электрически) с плоскостным экраном первой функциональной зоны, т.е. с ее земляной плоскостью. Этот барьерный экран образован экранирующими печатными проводниками, выполненными в наружных и, при необходимости, в свободных от размещения земляных плоскостей внутренних проводящих слоях по периметру первой зоны с разрывами для печатных проводников, пересекающих барьерный экран преимущественно по наружным проводящим слоям, и металлизированными отверстиями межслойных соединений, соединяющими экранирующие печатные проводники между собой. Рассмотренная внутриплатная барьерная экранировка по периметру первой функциональной зоны направлена на локализацию помех, создаваемых в этой зоне, и защиту от помех, создаваемых в соседней второй зоне.Along the perimeter of the first functional zone, the on-board barrier shielding is implemented using a second barrier screen connected (structurally and electrically) to the planar screen of the first functional zone, i.e. with its earthen plane. This barrier screen is formed by shielding printed conductors made in the outer and, if necessary, free from the placement of earth planes inner conductive layers along the perimeter of the first zone with gaps for printed conductors crossing the barrier screen mainly along the outer conductive layers, and metallized holes of the interlayer connections, connecting shielding printed conductors to each other. The considered on-board barrier shielding around the perimeter of the first functional zone is aimed at localizing the interference created in this zone and protecting it from interference in the neighboring second zone.
Особенностью рассмотренной внутриплатной экранировки в блоке-прототипе является то, что барьерные экраны конструктивно и электрически соединены с плоскостными экранами и фактически служат их продолжением в направлении, перпендикулярном их плоскостям. Характерно также то, что плоскостные и барьерные экраны входят в состав одной и той же земляной цепи - цепи, состоящей из соединенных последовательно плоскостных экранов пятой, четвертой, третьей, второй и первой функциональных зон, а также соединенных с плоскостными экранами третьей и первой функциональных зон первого и второго барьерных экранов. Поскольку эта земляная цепь является общей цепью для замыкания на «землю» всех экранируемых в блоке-прототипе токов помех, то для уменьшения их «блуждания» при протекании по указанным экранам необходимо соблюдение принципа последовательного расположения функциональных зон в соответствии с последовательностью обработки сигналов.A feature of the considered on-board shielding in the prototype unit is that the barrier screens are structurally and electrically connected to planar screens and actually serve as their continuation in the direction perpendicular to their planes. It is also characteristic that planar and barrier screens are part of the same earth circuit - a circuit consisting of planar screens of the fifth, fourth, third, second and first functional zones connected in series, as well as connected to planar screens of the third and first functional zones first and second barrier screens. Since this ground circuit is a common circuit for shorting to ground all interference currents shielded in the prototype unit, in order to reduce their “wandering” when flowing through these screens, it is necessary to observe the principle of sequential arrangement of functional zones in accordance with the sequence of signal processing.
При соблюдении этого принципа применение рассмотренной объединенной плоскостной и барьерной экранировки обеспечивает в блоке-прототипе уменьшение до приемлемого уровня взаимных паразитных наводок и наведенных помех, создаваемых элементами, принадлежащими разным функциональным зонам.Subject to this principle, the application of the considered combined planar and barrier shielding ensures in the prototype unit a reduction to an acceptable level of mutual spurious interference and induced interference caused by elements belonging to different functional zones.
Однако применение такой объединенной плоскостной и барьерной экранировки не обеспечивает нужного эффекта в условиях плотной компоновки, когда не удается реализовать указанный линейный принцип расположения функциональных зон, например в случае, когда каждая из функциональных зон имеет общую границу более чем с одной другой функциональной зоной.However, the use of such a combined planar and barrier shielding does not provide the desired effect under tight arrangement conditions when it is not possible to implement the indicated linear principle of the arrangement of functional zones, for example, in the case where each of the functional zones has a common border with more than one other functional zone.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание конструкции одноплатного радиоэлектронного блока, в котором за счет внутриплатной экранировки обеспечивается электромагнитная совместимость плотно расположенных разнородных функциональных зон, в том числе в случае, когда каждая из функциональных зон имеет общую границу более чем с одной другой функциональной зоной.The technical problem to which the claimed invention is directed is the creation of a single-board radio-electronic unit design, in which due to internal-board shielding, electromagnetic compatibility of densely located heterogeneous functional zones is provided, including in the case when each of the functional zones has a common border with more than one another functional area.
Сущность изобретения заключается в следующем. Радиоэлектронный блок с внутриплатной экранировкой содержит многослойную печатную плату с наружными и внутренними проводящими слоями, несущую печатные проводники и электрорадиоэлементы, сгруппированные по экранируемым с помощью барьерных и плоскостных экранов функциональным зонам, причем барьерные экраны образованы соединенными соответствующими металлизированными отверстиями межслойных соединений экранирующими печатными проводниками, выполненными в наружных и внутренних проводящих слоях друг под другом с разрывами для печатных проводников, пересекающих барьерные экраны, а плоскостные экраны образованы земляными плоскостями, служащими проводниками питания потенциала «Земля» для электрорадиоэлементов экранируемых функциональных зон, при этом указанные земляные плоскости, расположенные в одном внутреннем проводящем слое, соединены между собой земляными перемычками и подключены к точке подвода потенциала «Земля» на многослойной печатной плате. В отличие от прототипа, каждая экранируемая функциональная зона имеет собственный барьерный экран, расположенный по ее периметру, и собственную земляную плоскость, служащую ее плоскостным экраном, расположенную внутри зоны, охваченной барьерным экраном, причем земляные плоскости и барьерные экраны в экранируемых функциональных зонах конструктивно не связаны друг с другом, а земляные перемычки, соединяющие земляные плоскости экранируемых функциональных зон между собой и с точкой подвода потенциала «Земля» на многослойной печатной плате, проходят через соответствующие разрывы в экранирующих печатных проводниках барьерных экранов, при этом барьерные экраны связаны с точкой подвода потенциала «Земля» на многослойной печатной плате собственными земляными печатными проводниками.The invention consists in the following. An electronic circuit board with internal circuit board shielding contains a multilayer printed circuit board with external and internal conductive layers, carrying printed conductors and radio-electronic elements grouped into functional zones shielded by means of barrier and planar screens, the barrier screens being formed by connected corresponding metallized holes of the interlayer screened conductors outer and inner conductive layers under each other with gaps for printing x conductors crossing the barrier screens, and planar screens are formed by ground planes that serve as power conductors of the potential "Earth" for the electrical elements of the shielded functional zones, while these ground planes located in one inner conducting layer are interconnected by earth jumpers and connected to the supply point potential "Earth" on a multilayer printed circuit board. Unlike the prototype, each shielded functional area has its own barrier screen located along its perimeter, and its own earthen plane, serving as its plane screen, located inside the area covered by the barrier screen, and the earthen planes and barrier screens in the shielded functional areas are not structurally connected with each other, and earthen jumpers connecting the earthen planes of the shielded functional areas with each other and with the point of supply of the potential "Earth" on a multilayer printed circuit board those that pass through corresponding gaps in the shielding of printed conductors barrier screens, the screens associated with the barrier potential feed point "Earth" in the multilayer PCB own earthen conductor tracks.
В преимущественных вариантах реализации пересекающие барьерные экраны печатные проводники выполнены во внутренних проводящих слоях многослойной печатной платы.In preferred embodiments, the printed conductors crossing the barrier screens are provided in the inner conductive layers of the multilayer printed circuit board.
Сущность изобретения, его реализуемость и возможность промышленного применения поясняются чертежами, представленными на фиг.1-10, иллюстрирующими пример выполнения на восьмислойной печатной плате радиоэлектронного блока, служащего для приема и обработки сигналов корректирующей информации для приемников сигналов СРНС.The invention, its feasibility and the possibility of industrial application are illustrated by the drawings presented in figures 1-10, illustrating an example of the implementation on an eight-layer printed circuit board of a radio electronic unit, which is used to receive and process corrective information signals for SRNS signal receivers.
На фиг.1 представлен пример, иллюстрирующий расположение электрорадиоэлементов в наружном первом проводящем слое восьмислойной печатной платы в рассматриваемом примере выполнения заявляемого радиоэлектронного блока (вид со стороны элементов первого проводящего слоя, печатные проводники условно не показаны);Figure 1 presents an example illustrating the location of electrical elements in the outer first conductive layer of an eight-layer printed circuit board in the considered embodiment of the inventive electronic block (view from the side of the elements of the first conductive layer, printed conductors are conventionally not shown);
на фиг.2 - пример, иллюстрирующий расположение электрорадиоэлементов в наружном восьмом проводящем слое (вид со стороны первого слоя, слои условно прозрачные, печатные проводники условно не показаны);figure 2 is an example illustrating the location of electrical elements in the outer eighth conductive layer (view from the side of the first layer, the layers are conditionally transparent, the printed conductors are not conventionally shown);
на фиг.3 - фрагмент рисунка печати наружного первого проводящего слоя;figure 3 is a fragment of the print pattern of the outer first conductive layer;
на фиг.4 - фрагмент рисунка печати внутреннего второго проводящего слоя (вид со стороны первого слоя, слои условно прозрачные);figure 4 is a fragment of the print pattern of the inner second conductive layer (view from the side of the first layer, the layers are conditionally transparent);
на фиг.5 - фрагмент рисунка печати внутреннего третьего проводящего слоя (вид со стороны первого слоя, слои условно прозрачные);figure 5 is a fragment of the print pattern of the inner third conductive layer (view from the side of the first layer, layers conditionally transparent);
на фиг.6 - фрагмент рисунка печати внутреннего четвертого проводящего слоя (вид со стороны первого слоя, слои условно прозрачные);Fig.6 is a fragment of the print pattern of the inner fourth conductive layer (view from the side of the first layer, the layers are conditionally transparent);
на фиг.7 - фрагмент рисунка печати внутреннего пятого проводящего слоя (вид со стороны первого слоя, слои условно прозрачные);7 is a fragment of the print pattern of the inner fifth conductive layer (view from the side of the first layer, the layers are conditionally transparent);
на фиг.8 - фрагмент рисунка печати внутреннего шестого проводящего слоя (вид со стороны первого слоя, слои условно прозрачные);on Fig is a fragment of the print pattern of the inner sixth conductive layer (view from the side of the first layer, the layers are conditionally transparent);
на фиг.9 - пример рисунка печати внутреннего седьмого проводящего слоя (вид со стороны первого слоя, слои условно прозрачные);figure 9 is an example of a print pattern of the inner seventh conductive layer (view from the side of the first layer, the layers are conditionally transparent);
на фиг.10 - фрагмент рисунка печати наружного восьмого проводящего слоя (вид со стороны первого слоя, слои условно прозрачные).figure 10 is a fragment of the print pattern of the outer eighth conductive layer (view from the side of the first layer, the layers are conditionally transparent).
Заявляемый радиоэлектронный блок с внутриплатной экранировкой в рассматриваемом примере выполнения (фиг.1-10) содержит многослойную печатную плату 1 с восемью проводящими слоями (далее - печатная плата 1), на которой выполнена электрическая схема приема и обработки сигналов корректирующей информации (сигналов «дифференциальных поправок») для приемников сигналов СРНС, излучаемых передатчиками соответствующих корректирующих пунктов или радиомаяков. Входящие в состав этой схемы электрорадиоэлементы 2 и соединители 3 (31, 32, 33, 34) расположены на наружных проводящих слоях (фиг.1, 2), а печатные проводники - в наружных и внутренних проводящих слоях (фиг.3-10).The inventive electronic block with on-board shielding in the considered embodiment (Figs. 1-10) contains a multilayer printed
В рассматриваемом примере печатные проводники и электрорадиоэлементы 2 сгруппированы по четырем экранируемым (с помощью рассматриваемых ниже плоскостных и барьерных экранов) функциональным зонам 4, 5, 6 и 7 (фиг.1, 2). Экранируемая функциональная зона 4 является зоной аналоговой обработки сигналов, в ней осуществляется частотная фильтрация входных сигналов, поступающих от источника входных сигналов, например от приемной антенны (на фиг.1-10 не показана), преобразование входных сигналов по уровню и, при необходимости, по частоте. Экранируемая функциональная зона 5 является зоной последующей аналого-цифровой обработки сигналов, в ней осуществляется преобразование сигналов в цифровой вид, необходимый для дальнейшей цифровой обработки. Экранируемая функциональная зона 6 является зоной цифровой обработки сигналов, в ней осуществляется обработка сигналов с помощью цифрового процессора с получением выходных сигналов, несущих корректирующую информацию для приемников сигналов СРНС. Экранируемая функциональная зона 7 является зоной формирования опорных сигналов.In this example, the printed conductors and electro-
В рассматриваемом примере соединитель 31, предназначенный для подключения источника входных сигналов, расположен внутри экранируемой функциональной зоны 4, соединитель 32, предназначенный для подключения жгута, по которому подаются команды для настройки формирователя опорных сигналов, расположен внутри экранируемой функциональной зоны 7, соединители 33 и 34, предназначенные для подключения периферийных устройств и внешнего источника питания, расположены за границами экранируемой функциональной зоны 6.In this example, a connector 3 1 , designed to connect the input signal source, is located inside the shielded functional area 4, a connector 3 2 , designed to connect a harness that sends commands to configure the reference signal generator, is located inside the shielded
Экранируемые функциональные зоны 4, 5, 6, 7 расположены на печатной плате 1 исходя из обеспечения максимальной плотности компоновки. При этом экранируемая функциональная зона 4 граничит с экранируемыми функциональными зонами 5, 6 и 7, экранируемая функциональная зона 6 граничит с экранируемыми функциональными зонами 4 и 5, экранируемая функциональная зона 5 граничит с экранируемыми функциональными зонами 4, 6 и 7, а экранируемая функциональная зона 7 граничит с экранируемыми функциональными зонами 4 и 5.Shielded
Электромагнитная совместимость при таком нелинейном расположении экранируемых функциональных зон 4, 5, 6, 7, когда каждая из этих зон имеет общую границу более чем с одной другой зоной, обеспечивается за счет предложенного выполнения плоскостных и барьерных экранов.Electromagnetic compatibility with such a non-linear arrangement of shielded
Плоскостные экраны, с помощью которых осуществляется индивидуальная плоскостная экранировка функциональных зон 4, 5, 6, 7, образованы расположенными в одном внутреннем проводящем слое (в рассматриваемом примере в седьмом проводящем слое) земляными плоскостями 8, 9, 10, 11 (фиг.9), служащими проводниками питания потенциала «Земля» для электрорадиоэлементов своих зон. Земляные плоскости 8, 9, 10, 11 соединены друг с другом с помощью земляных перемычек 12 и подключены к точке 13 подвода потенциала «Земля» на печатной плате 1 с помощью земляной перемычки 14, соединяющей с этой точкой земляную плоскость 10 (фиг.9), Кроме этого, с земляными плоскостями 8, 9, 10, 11 посредством соответствующих отверстий межслойных соединений соединены земляные участки, расположенные в других проводящих слоях (на фиг.1-10 не обозначены).The plane screens with which individual plane shielding of the
Для прохождения через земляные плоскости 8, 9, 10, 11 металлизированных отверстий межслойных соединений, не связанных электрически с земляными плоскостями, в них выполнены свободные от металлизации участки (на фиг.1-10 не обозначены).To pass through the
Барьерные экраны, с помощью которых осуществляется индивидуальная барьерная экранировка функциональных зон 4, 5, 6, 7, образованы соединенными соответствующими металлизированными отверстиями межслойных соединений экранирующими печатными проводниками, выполненными друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях по периметрам экранируемых функциональных зон. Так, барьерный экран экранируемой функциональной зоны 4 содержит расположенные по ее периметру и выполненные друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях экранирующие печатные проводники 15 (151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158 - соответственно в первом, втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом проводящих слоях) и соединяющие их металлизированные отверстия межслойных соединений 16 (фиг.3-10). Барьерный экран экранируемой функциональной зоны 5 содержит расположенные по ее периметру и выполненные друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях экранирующие печатные проводники 17 (171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178 - соответственно в первом, втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом проводящих слоях) и соединяющие их металлизированные отверстия межслойных соединений 18 (фиг.3-10). Барьерный экран экранируемой функциональной зоны 6 содержит расположенные по ее периметру и выполненные друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях экранирующие печатные проводники 19 (191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198 - соответственно в первом, втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом проводящих слоях) и соединяющие их металлизированные отверстия межслойных соединений 20 (фиг.3-10). Барьерный экран экранируемой функциональной зоны 7 содержит расположенные по ее периметру и выполненные друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях экранирующие печатные проводники 21 (211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218 - соответственно в первом, втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом проводящих слоях) и соединяющие их металлизированные отверстия межслойных соединений 22 (фиг.3-10).Barrier screens, with the help of which individual barrier shielding of
Рассмотренные барьерные экраны образуют в объеме печатной платы 1 индивидуальные, замкнутые по периметрам экранируемых функциональных зон 4, 5, 6, 7 электрические экранирующие контуры, внутри которых располагаются земляные плоскости 8, 9, 10, 11, служащие индивидуальными плоскостными экранами для этих зон. Земляные плоскости 8, 9, 10, 11 и барьерные экраны в экранируемых функциональных зонах 4, 5, 6, 7 конструктивно не связаны друг с другом. Земляные перемычки 12 и 14, соединяющие земляные плоскости 8, 9, 10, 11 между собой и с точкой 13 подвода потенциала «Земля» на печатной плате 1, проходят через соответствующие разрывы в экранирующих печатных проводниках 15, 17, 19, 21 без электрического соединения с ними. Электрическое соединение барьерных экранов с точкой 13 подвода потенциала «Земля» на печатной плате 1 осуществлено с помощью собственных земляных печатных проводников 23, расположенных в рассматриваемом примере в четвертом проводящем слое (фиг.6).The considered barrier screens form, in the volume of the printed
Кроме рассмотренных земляных перемычек 12 и 14 барьерные экраны пересекают также печатные проводники 24, связывающие экранируемые функциональные зоны 4, 5, 6, 7 между собой и с соединителями 33, 34 (фиг.4-9). В рассматриваемом примере печатные проводники 24 расположены во внутренних проводящих слоях печатной платы 1 и для их прохождения через барьерные экраны в соответствующих экранирующих печатных проводниках 15, 17, 19, 21, расположенных во внутренних проводящих слоях печатной платы 1, выполнены необходимые для этого разрывы (фиг.4-9). Экранирующие печатные проводники, расположенные в наружных проводящих слоях печатной платы 1, т.е. экранирующие печатные проводники 151, 158, 171, 178, 191, 198, 211, 218, при этом выполняются без разрывов (фиг.3, 10).In addition to the considered
Выполнение экранирующих печатных проводников в наружных проводящих слоях печатной платы 1 без разрывов и с определенной шириной, например 1,5-2 мм, позволяет устанавливать на них, при необходимости, внешние экраны (на фиг.1-10 не показаны). При этом металлизированные отверстия межслойных соединений, соединяющие экранирующие печатные проводники, могут использоваться в качестве посадочных мест для установки этих внешних экранов.The implementation of the shielding printed conductors in the outer conductive layers of the
Практические конструкции, представляющие собой опытные образцы радиоэлектронных блоков, предназначенные для приема и обработки сигналов корректирующей информации для приемников сигналов СРНС, характеризуются следующими конструктивными параметрами: размеры печатной платы 1 с восемью проводящими слоями составляют 45 мм по ширине и 95 мм по длине; шаг, с котором расположены металлизированные отверстия межслойных соединений 16, 18, 20, 22, соединяющие экранирующие печатные проводники 15, 17, 19, 21, составляет от 3,0 до 6,0 мм; расстояние между экранирующими печатными проводниками 15, 17, 19, 21 и ближайшими печатными элементами в экранируемых ими функциональных зонах составляет не менее 0,5 мм; расстояние между параллельными экранирующими печатными проводниками соседних функциональных зон составляет от 1,0 до 1,5 мм; ширина экранирующих печатных проводников 15 в экранируемой функциональной зоне 4 составляет от 0,3 до 0,5 мм; ширина экранирующих печатных проводников 17, 19, 21 в экранируемых функциональных зонах 5, 6, 7 составляет от 1,5 до 2,0 мм; размещение земляных перемычек 12 соответствует местам прохождения через барьерные экраны сигнальных печатных проводников, предающих сигналы из одной экранируемой функциональной зоны в другую; ширина земляных перемычек 12 составляет от 1,0 до 4,0 мм.Practical designs, which are prototypes of electronic blocks designed to receive and process corrective information signals for SRNS signal receivers, are characterized by the following design parameters: dimensions of a printed
Рассмотренное выполнение внутриплатной экранировки в заявляемом радиоэлектронном блоке реализует предложенный принцип индивидуального экранирования каждой функциональной зоны с раздельным выполнением в ней плоскостных и барьерных экранов. Характерным при этом является то, что каждая экранируемая функциональная зона имеет собственный барьерный экран, расположенный по ее периметру, и собственную земляную плоскость, служащую плоскостным экраном, расположенную внутри зоны, охваченной барьерным экраном, причем земляные плоскости и барьерные экраны в экранируемых функциональных зонах конструктивно не связаны друг с другом. Такое выполнение внутриплатной экранировки обеспечивает электромагнитную совместимость разнородных функциональных зон в условиях их плотного расположения, в том числе в условиях, когда каждая из функциональных зон имеет общую границу более чем с одной другой функциональной зоной.The considered implementation of on-board shielding in the inventive electronic unit implements the proposed principle of individual shielding of each functional area with separate execution of planar and barrier screens in it. In this case, it is characteristic that each shielded functional zone has its own barrier screen located along its perimeter, and its own earthen plane serving as a planar screen, located inside the zone covered by the barrier screen, while earthen planes and barrier screens in the shielded functional zones are not structurally connected to each other. This embodiment of the on-board shielding provides electromagnetic compatibility of heterogeneous functional zones under conditions of their dense arrangement, including in the conditions when each of the functional zones has a common border with more than one other functional zone.
Экранирующее действие раздельных плоскостных и барьерных экранов в заявляемом радиоэлектронном блоке можно пояснить следующим. Плоскостные экраны, образованные земляными плоскостями 8, 9, 10, 11, служат, в основном, для локализации и уменьшения влияния паразитных наводок и наведенных помех, обусловленных цепями питания. Барьерные экраны, образованные экранирующими печатными проводниками 15, 17, 19, 21 и металлизированными отверстиями межслойных соединений 16, 18, 20, 22, служат, в основном, для локализации и уменьшения влияния паразитных наводок и наведенных помех, обусловленных сигнальными и управляющими цепями. При этом за счет раздельного выполнения плоскостных и барьерных экранов и раздельного их подключения к точке 13 подвода потенциала «Земля» на печатной плате 1 обеспечивается разделение цепей, по которым экранируемые паразитные токи стекают с плоскостных и барьерных экранов и замыкаются на «землю» в общей точке 13. Это создает эффект «канализирования» путей прохождения замыкаемых на «землю» паразитных токов, что исключает их «блуждание» по экранам, свойственное блоку-прототипу. В результате исключения «блуждания» паразитных токов по экранам повышается эффект и барьерного, и плоскостного экранирования в отношении каждой из экранируемых функциональных зон.The shielding effect of separate planar and barrier screens in the inventive electronic unit can be explained as follows. The flat screens formed by the
Обеспечение эффективной внутриплатной экранировки в отношении каждой из экранируемых функциональных зон позволяет размещать их исходя из требования максимальной плотности компоновки, а не из принципа последовательного расположения в соответствии с последовательностью обработки сигналов, что имеет место в блоке-прототипе. Тем самым снимаются конструктивные ограничения на топологию печатной платы и расширяются возможности по миниатюризации радиоэлектронного блока.Providing effective on-board shielding for each of the shielded functional areas allows you to place them based on the requirements of the maximum density of the layout, and not on the principle of sequential arrangement in accordance with the sequence of signal processing, which takes place in the prototype unit. This removes design restrictions on the topology of the printed circuit board and expands the possibilities for miniaturization of the electronic unit.
Таким образом, из рассмотренного следует, что заявляемое изобретение технически осуществимо, промышленно реализуемо и решает поставленную техническую задачу по созданию конструкции одноплатного радиоэлектронного блока, в котором за счет внутриплатной экранировки обеспечивается электромагнитная совместимость плотно расположенных разнородных функциональных зон, в том числе в случае, когда каждая из функциональных зон имеет общую границу более чем с одной другой функциональной зоной.Thus, it follows from the foregoing that the claimed invention is technically feasible, industrially feasible and solves the stated technical problem of creating the design of a single-board radio-electronic unit, in which electromagnetic compatibility of densely located heterogeneous functional zones is provided due to internal shielding, including in the case where each of functional zones has a common border with more than one other functional zone.
Источники информацииSources of information
1. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств / А.Д.Князев // М.: Радио и связь, 1984, с.5.1. Elements of the theory and practice of ensuring electromagnetic compatibility of electronic equipment / A.D. Knyazev // M .: Radio and communications, 1984, p.5.
2. RU № 2125775 (C1), H 05 К 1/00, 3/46, опубл. 27,01.1999.2. RU No. 2125775 (C1), H 05
3. RU № 2172080 (C1), H 05 К 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, опубл. 10.08.2001.3. RU No. 2172080 (C1), H 05
4. RU № 2188522 (C1), H 05 К 1/14, H 01 P 11/00, опубл. 27.08.2002.4. RU No. 2188522 (C1), H 05
5. RU № 2192108 (C1), H 05 К 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, опубл. 27.10.2002.5. RU No. 2192108 (C1), H 05
6. RU № 2194375 (C1), H 05 К 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, опубл. 10.12.2002.6. RU No. 2194375 (C1), H 05
7. RU № 2199839 (C1), H 05 К 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, опубл. 27.02.2003.7. RU No. 2199839 (C1), H 05
8. RU № 2173036 (C1), H 05 К 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, опубл. 27.08.2001.8. RU No. 2173036 (C1), H 05
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004105398/09A RU2260928C1 (en) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Radio-electronic block with in-board screening |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004105398/09A RU2260928C1 (en) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Radio-electronic block with in-board screening |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2260928C1 true RU2260928C1 (en) | 2005-09-20 |
Family
ID=35849123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004105398/09A RU2260928C1 (en) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | Radio-electronic block with in-board screening |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2260928C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444162C2 (en) * | 2008-02-18 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации Министерства Обороны Российской Федерации | Multilayer printed circuit board |
-
2004
- 2004-02-24 RU RU2004105398/09A patent/RU2260928C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444162C2 (en) * | 2008-02-18 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации Министерства Обороны Российской Федерации | Multilayer printed circuit board |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7209082B2 (en) | Method and apparatus for a dual band gap wideband interference suppression | |
| CN104040787A (en) | Printed circuit board with reduced cross-talk | |
| KR101046716B1 (en) | Electromagnetic bandgap structures and circuit boards | |
| EP1061784B1 (en) | Radio-electronic unit | |
| JPH08242079A (en) | Printed circuit assembly | |
| RU2260928C1 (en) | Radio-electronic block with in-board screening | |
| CN111010798B (en) | Circuit board and electronic device | |
| RU2261540C1 (en) | Radioelectronic block with in-board screening | |
| RU2297118C1 (en) | Radio-electronics block | |
| RU2489728C1 (en) | Global navigation satellite system signal receiver module | |
| RU2287919C1 (en) | Signal receiver module for satellite radio navigation systems | |
| RU2396737C1 (en) | Module of signals receiver in satellite radio navigation systems | |
| RU2350053C1 (en) | Signal receiver module of satellite radio navigation systems | |
| RU2287918C1 (en) | Signal receiver module for satellite radio navigation systems | |
| RU2182408C2 (en) | Radio-electronic unit | |
| RU2287920C1 (en) | Signal receiver module for satellite radio navigation systems | |
| RU2349058C1 (en) | Radio-electronic block with intraplate screening | |
| RU2172082C1 (en) | Radio electronic unit with intraboard screening | |
| RU2287917C1 (en) | Signal receiver module for satellite radio navigation systems | |
| US10292259B2 (en) | Electrical shielding using bar vias and associated methods | |
| RU2396736C1 (en) | Module of signals receiver in satellite radio navigation systems | |
| RU2125775C1 (en) | Radio electronic assembly | |
| KR100526519B1 (en) | Radio electronic unit | |
| CN217563848U (en) | Radio frequency antenna circuit board wiring structure and terminal equipment | |
| RU2188522C1 (en) | Radio-electronic unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120225 |