RU2261540C1

RU2261540C1 - Radioelectronic block with in-board screening

Info

Publication number: RU2261540C1
Application number: RU2004105399/09A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Корулин (RU); В.Н. Корулин; Г.И. Малинина (RU); Г.И. Малинина; Е.В. Богданова (RU); Е.В. Богданова; А.В. Лапко (RU); А.В. Лапко; И.В. Устинов (RU); И.В. Устинов; И.К. Конаржевский (RU); И.К. Конаржевский; И.Б. Бедрин (RU); И.Б. Бедрин; А.В. Стегунов (RU); А.В. Стегунов; А.В. Смирнов (RU); А.В. Смирнов; В.Н. Иванов (RU); В.Н. Иванов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени"
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2005-09-27
Also published as: RU2004105399A

Abstract

FIELD: radio communications.

SUBSTANCE: device has multilayer electronic board with outer and inner conductive layers, carrying printed conductors and electric radio-elements, grouped in functional zones screened by barrier and planar screens. Functional zones are connected to power points positioned beyond their borders by appropriate two-conductor power feeds, consisting of couples of printed conductors Power and Ground, while inside the functional zone printed conductor Power of power feed is connected to appropriate filtering element, and printed conductor Ground - to ground plane, while functional zones are surrounded along their perimeters by individual barrier screens, constructively not connected to ground planes and connected to point of attachment of Ground potential on multilayer printed board by own ground printed conductors.

EFFECT: electromagnetically compatible different functional zones, including the case, when each one of them has common boundary with more than one other functional zone.

2 cl, 11 dwg

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 осуществляются 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 feature of the design 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 ensuring 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 разнородных 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 плоскостями 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 разнородным функциональным зонам и передаваемых, в основном, по цепям питания. Наибольший эффект внутриплатная плоскостная экранировка дает в случаях, когда разнородные функциональные зоны расположены на печатной плате последовательно в соответствии с последовательностью обработки сигналов, при этом экранирующий эффект 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 K 1/00, 3/46, 01/27/1999, [3] - RU No. 2172080 C1, H 05 K 1/00, 1/11, 1 / 14,3 / 46, 08/10/2001, [4] - RU No. 2188522 C1, H 05 K 1/14, Н 01 Р 11/00, 27.08. 2002, [5] - RU No. 2192108 C1, H 05 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, 10.27.2002, [6] - RU No. 2194375 C1, H 05 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, 12/10/2002, [7] - RU No. 2199839 C1, H 05 K 1/00, 1/11, 1/14, 3 / 46, 9/00, 02.27.2003, on-board shielding of heterogeneous functional zones (zones of analog, analog-to-digital and digital processing) is implemented using plane screens - earthen planes, ying in the inner conductive layers of a multilayer printed circuit board. These earthen planes serve as the ground supply planes of the “Earth” potential in the corresponding functional zones, and the earth leads of the radio-electronic elements of these zones are connected to them. On-board planar shielding using earthen planes allows to reduce the influence of spurious interference and induced interference created by elements belonging to heterogeneous functional zones and transmitted mainly through power circuits. The on-board planar shielding gives the greatest effect in cases when heterogeneous functional zones are located on the printed circuit board sequentially in accordance with the signal processing sequence, while the shielding effect is maximal near the ground planes and decreases with distance from them. In particular, the shielding effect of on-board plane shielding is reduced at the boundaries of the shielded zones.

В случаях, когда требуется повысить эффект внутриплатной экранировки на границах каких-либо экранируемых зон, к плоскостным экранам добавляются 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 added to planar screens, for example, as in the well-known radio-electronic unit intended for receiving and processing SRNS signals described in [8] - RU No. 2173036 C1, H 05 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 08/27/2001. This electronic unit that implements the combined on-board plane and barrier shielding, adopted as a prototype.

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 сигналов и преобразование по частоте), вторая зона является зоной аналого-цифрового преобразования сигналов, третья зона является зоной цифровой обработки сигналов и 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 a zone of analog signal processing (it carries out frequency filtering of signals and frequency conversion), the second zone is a zone of analog-to-digital signal conversion, and the third zone is a zone of digital signal processing and interface conversion. 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.

Напряжение питания потенциала «Земля» в функциональные зоны поступает от точки подвода потенциала «Земля» на многослойной печатной плате через систему последовательно соединенных земляных плоскостей, служащих одновременно плоскостными экранами и плоскостями питания потенциала «Земля» для электрорадиоэлементов соответствующих функциональных зон. При этом точка подвода потенциала «Земля» на многослойной печатной плате соединена с земляной плоскостью третьей функциональной зоны, земляная плоскость третьей функциональной зоны соединена с земляной плоскостью второй функциональной зоны, а земляная плоскость второй функциональной зоны - с земляной плоскостью первой функциональной зоны. Соединение указанных земляных плоскостей, расположенных в одном проводящем слое, осуществлено с помощью земляных перемычек, расположенных в соответствии с расположением сигнальных печатных проводников, служащих для передачи сигналов из одной функциональной зоны в другую.The voltage supplying the potential of the "Earth" to the functional areas comes from the point of supply of the potential "Earth" on a multilayer printed circuit board through a system of series-connected earthen planes, which simultaneously serve as flat screens and power supply planes of the "Earth" potential for the radio elements of the corresponding functional areas. In this case, the “Earth” potential supply point on the multilayer printed circuit board is connected to the ground plane of the third functional zone, the ground plane of the third functional zone is connected to the ground plane of the second functional zone, and the ground plane of the second functional zone to the ground plane of the first functional zone. The connection of these earth planes located in one conductive layer is carried out using earth jumpers located in accordance with the location of the signal printed conductors, which serve to transmit signals from one functional area to another.

Напряжение питания потенциала «Питание» в функциональные зоны поступает от точки подвода потенциала «Питание» на многослойной печатной плате через систему последовательно соединенных фильтров питания. Первый фильтр питания, расположенный в третьей функциональной зоне, представляет собой фильтрующий конденсатор, его первый и второй выводы соединены соответственно с точками подвода потенциала «Питание» и «Земля» на многослойной печатной плате. Первый фильтр питания фильтрует напряжение питания, поступающее на плоскость цифрового питания третьей функциональной зоны. Второй фильтр питания, расположенный в третьей функциональной зоне, представляет собой проходной конденсатор, его входной вывод соединен с плоскостью цифрового питания третьей зоны, земляной вывод соединен с земляной плоскостью третьей зоны, а выходной вывод - с расположенной во второй функциональной зоне общей точкой проводников питания этой зоны. Третий фильтр питания, расположенный во второй функциональной зоне, представляет собой проходной фильтр, реализующий функцию Т-образного LC - фильтра, его входной вывод соединен с выходным выводом второго фильтра питания, земляной вывод соединен с земляной плоскостью второй зоны, а выходной вывод - с расположенной в первой функциональной зоне общей точкой проводников питания этой зоны.The supply voltage of the “Power” potential to the functional areas comes from the point of supply of the “Power” potential on a multilayer printed circuit board through a system of series-connected power filters. The first power filter, located in the third functional area, is a filtering capacitor, its first and second terminals are connected respectively to the supply points of the potential "Power" and "Earth" on a multilayer printed circuit board. The first power filter filters the power supply to the digital power plane of the third functional area. The second power filter located in the third functional zone is a feed-through capacitor, its input terminal is connected to the digital power plane of the third zone, the earth terminal is connected to the earth plane of the third zone, and the output terminal is connected to the common point of the power conductors of this power supply located in the second functional zone zones. The third power filter, located in the second functional zone, is a pass-through filter that implements the function of a T-shaped LC filter, its input terminal is connected to the output terminal of the second power filter, the ground terminal is connected to the ground plane of the second zone, and the output terminal is located in the first functional zone, the common point of the power conductors of this zone.

Внутриплатная плоскостная экранировка, реализованная в блоке-прототипе с помощью плоскостных экранов - земляных плоскостей функциональных зон, обеспечивает уменьшение влияние паразитных наводок и наведенных помех, создаваемых в функциональных зонах и передаваемым, в основном, по цепям питания.On-board planar shielding, implemented in the prototype unit using planar screens - earthen planes of the functional zones, reduces the influence of spurious interference and induced noise created in the functional zones and transmitted mainly through the power supply circuits.

Внутриплатная плоскостная экранировка дополнена в блоке-прототипе внутриплатной барьерной экранировкой, усиливающей экранирующий эффект по периметру первой функциональной зоны и по границе между второй и третьей функциональными зонами.The on-board plane shielding is supplemented in the prototype block by the on-board barrier shielding, which enhances the shielding effect along the perimeter of the first functional zone and along the border between the second and third functional zones.

Внутриплатная барьерная экранировка по границе между второй и третьей функциональными зонами реализована с помощью первого барьерного экрана, образованного экранирующими печатными проводниками, выполненными друг под другом в наружных и внутренних (свободных от размещения земляных плоскостей) проводящих слоях вдоль границы между второй и третьей функциональными зонами. Экранирующие печатные проводники первого барьерного экрана соединены друг с другом и с земляной плоскостью третьей функциональной зоны соответствующими металлизированными отверстиями межслойных соединений и имеют разрывы для прохождения печатных проводников, пересекающих этот барьерный экран.The intraboard barrier shielding along the boundary between the second and third functional zones is implemented using the first barrier screen formed by shielding printed conductors made one below the other in the outer and inner (free from the placement of earth planes) conductive layers along the boundary between the second and third functional zones. The shielding printed conductors of the first barrier screen are connected to each other and to the ground plane of the third functional zone by the corresponding metallized holes of the interlayer connections and have gaps for the passage of printed conductors crossing this barrier screen.

Внутриплатная барьерная экранировка по периметру первой функциональной зоны реализована с помощью второго барьерного экрана, образованного экранирующими печатными проводниками, выполненными друг под другом по периметру первой функциональной зоны в наружных и, при необходимости, во внутренних проводящих слоях, свободных от размещения земляных плоскостей. Экранирующие печатные проводники второго барьерного экрана соединены друг с другом и с земляной плоскостью первой функциональной зоны соответствующими металлизированными отверстиями межслойных соединений и имеют разрывы для прохождения печатных проводников, пересекающих этот барьерный экран.The intraboard barrier shielding around the perimeter of the first functional zone is implemented using a second barrier screen formed by shielding printed conductors made one below the other along the perimeter of the first functional zone in the outer and, if necessary, in the inner conductive layers free from the placement of earthen planes. The screening printed conductors of the second barrier screen are connected to each other and to the ground plane of the first functional zone by the corresponding metallized holes of the interlayer connections and have gaps for the passage of printed conductors crossing this barrier screen.

Особенностью внутриплатной экранировки, реализованной 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, а также то, что барьерные и плоскостные экраны принадлежат одной и той же земляной цепи - цепи подвода потенциала «Земля» в функциональные зоны. 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 линейного расположения функциональных зон в соответствии с последовательностью обработки сигналов.A feature of the on-board shielding implemented in the prototype unit is that the barrier screens are structurally and electrically connected to the plane screens and actually serve as their continuation in the direction perpendicular to their planes, and also that the barrier and plane screens belong to the same earthen chains - chains for supplying the Earth potential to functional zones. Since this ground circuit is a common circuit for shorting to ground all the interference currents shielded in the prototype unit, to reduce their “wandering” when flowing through these screens, it is necessary to observe the principle of sequential linear arrangement of functional zones in accordance with the sequence of signal processing.

При соблюдении этого принципа примененная в блоке-прототипе объединенная плоскостная и барьерная экранировка обеспечивает уменьшение до приемлемого уровня взаимных паразитных наводок и наведенных помех, создаваемых элементами, принадлежащими разным функциональным зонам, тем самым решается задача обеспечения внутриблочной электромагнитной совместимости.In compliance with this principle, the combined planar and barrier shielding used in the prototype block ensures a reduction to an acceptable level of mutual spurious interference and induced noise created by elements belonging to different functional zones, thereby solving the problem of ensuring intrablock electromagnetic compatibility.

В случае, когда не удается реализовать принцип последовательного линейного расположения функциональных зон в соответствии с последовательностью обработки сигналов, например в случае, когда каждая из функциональных зон имеет общую границу более чем с одной другой функциональной зоной, рассмотренная экранировка с помощью объединенных плоскостных и барьерных экранов не дает нужного эффекта для обеспечения электромагнитной совместимости разнородных функциональных зон.In the case when it is not possible to implement the principle of a sequential linear arrangement of functional zones in accordance with the sequence of signal processing, for example, in the case where each of the functional zones has a common border with more than one other functional zone, the screening considered with the help of combined planar and barrier screens does not gives the desired effect to ensure electromagnetic compatibility of heterogeneous functional zones.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание конструкции одноплатного радиоэлектронного блока, в котором обеспечивается электромагнитная совместимость разнородных функциональных зон, в том числе в случае, когда каждая из них 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 the electromagnetic compatibility of heterogeneous functional zones is provided, including in the case where each of them has a common border with more than one other functional area.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

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 плоскостями питания потенциала «Земля» для электрорадиоэлементов экранируемых функциональных зон, при этом указанные земляные плоскости, расположенные в одном внутреннем проводящем слое, соединены земляными перемычками, расположенными в соответствии с расположением сигнальных печатных проводников, предназначенных для передачи сигналов из одной экранируемой функциональной зоны в другую, и подключены к точке подвода потенциала «Земля» на многослойной печатной плате. В отличие от прототипа, экранируемые функциональные зоны связаны с расположенными за их пределами точками питания соответствующими двухпроводниковыми подводящими линиями питания, состоящими из пар печатных проводников «Питание» и «Земля», причем внутри экранируемой функциональной зоны печатный проводник «Питание» подводящей линии питания соединен с соответствующим фильтрующим элементом, а печатный проводник «Земля» - с земляной плоскостью, при этом экранируемые функциональные зоны окружены по своим периметрам индивидуальными барьерными экранами, конструктивно не связанными с земляными плоскостями и соединенными с точкой подвода потенциала «Земля» на многослойной печатной плате собственными земляными печатными проводниками.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 serving as the ground supply planes of the Earth potential for the radio-electronic elements of the shielded functional zones, while these ground planes located in one inner conducting layer are connected by ground jumpers located in accordance with the location of the signal printed conductors designed to transmit signals from one shielded functional area to another, and are connected to the point of supply of the sweat tial "Earth" on the multi-layer printed circuit board. In contrast to the prototype, shielded functional areas are connected to the power points located outside their respective two-wire power supply lines, consisting of pairs of printed conductors "Power" and "Earth", and inside the shielded functional area, the printed wire "Power" of the power supply line is connected to the corresponding filter element, and the printed conductor "Earth" - with an earthen plane, while the shielded functional areas are surrounded by individual bars on their perimeters shielded screens, which are not structurally connected to earth planes and connected to the point of supply of the Earth potential on a multilayer printed circuit board by their own earth printed conductors.

В вариантах реализации, имеющих практическое значение, в двухпроводниковых подводящих линиях питания печатные проводники «Питание» и «Земля» расположены преимущественно параллельно.In embodiments of practical importance, in the two-wire supply supply lines, the printed conductors "Power" and "Earth" are located mainly in parallel.

Сущность изобретения, его реализуемость и возможность промышленного применения поясняются чертежами, представленными на фиг.1-11, 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 1-11, illustrating an example of the execution 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);

на фиг.11 - фрагмент функциональной электрической схемы, поясняющий выполнение электрических связей по «питанию» с помощью двухпроводниковых линий питания.figure 11 is a fragment of a functional electrical circuit explaining the implementation of electrical connections for "power" using two-wire power lines.

Заявляемый радиоэлектронный блок с внутриплатной экранировкой в рассматриваемом примере выполнения (фиг.1-11) 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. 1-11) contains a multilayer printed circuit board 1 with eight conductive layers (hereinafter - printed circuit board 1), on which an electrical circuit for receiving and processing correction information signals (signals of "differential corrections" is made ») For SRNS signal receivers emitted by the transmitters of the corresponding corrective points or beacons. The radio-electronic elements 2 and connectors 3 (3 ₁ , 3 ₂ , 3 ₃ , 3 ₄ ) included in this circuit are located on the outer conductive layers (Fig. 1, 2), and the printed conductors are located in the outer and inner conductive layers (Fig. 3 -10).

В рассматриваемом примере печатные проводники и электрорадиоэлементы 2 сгруппированы по четырем экранируемым функциональным зонам (далее - функциональным зонам) 4, 5, 6 и 7. Функциональная зона 4 является зоной аналоговой обработки сигналов, в ней осуществляется частотная фильтрация и усиление до необходимого уровня аналоговых сигналов, поступающих от источника входных сигналов, например, от внешней приемной антенны (на фиг.1-11 не показана). Функциональная зона 5 является зоной последующей аналого-цифровой обработки сигналов, в ней осуществляется преобразование сигналов в цифровой вид, необходимый для дальнейшей цифровой обработки. 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. Функциональная зона 7 является зоной формирования опорных сигналов, используемых в функциональных зонах 5 и 6.In this example, the printed conductors and electro-radio elements 2 are grouped into four shielded functional zones (hereinafter referred to as the functional zones) 4, 5, 6 and 7. Functional zone 4 is an analog signal processing zone, it is frequency-filtered and amplified to the required level of analog signals, coming from a source of input signals, for example, from an external receiving antenna (not shown in Fig.1-11). Functional zone 5 is the zone of subsequent analog-to-digital signal processing, it converts signals into digital form, which is necessary for further digital processing. Functional zone 6 is a digital signal processing zone; it processes signals using a digital processor to obtain output signals that carry corrective information for SRNS signal receivers. Functional zone 7 is a zone for generating reference signals used in functional zones 5 and 6.

В рассматриваемом примере соединитель 3₁, предназначенный для подключения источника входных сигналов, расположен внутри функциональной зоны 4, соединитель 3₂, предназначенный для подключения жгута, по которому подаются команды для настройки формирователя опорных сигналов, расположен внутри функциональной зоны 7, соединители 3₃ и 3₄, предназначенные для подключения периферийных устройств и внешнего источника питания, расположены за границами функциональной зоны 6.In this example, the connector 3 ₁ , intended for connecting the input signal source, is located inside the functional zone 4, the connector 3 ₂ , for connecting the harness, through which commands are issued to configure the reference signal generator, is located inside the functional zone 7, connectors 3 ₃ and 3 ₄ , designed to connect peripheral devices and an external power source, are located outside the boundaries of the functional zone 6.

Функциональные зоны 4, 5, 6, 7 расположены на печатной плате 1 исходя из обеспечения максимальной плотности компоновки. При этом функциональная зона 4 граничит с функциональными зонами 5, 6 и 7, функциональная зона 6 граничит с функциональными зонами 4 и 5, функциональная зона 5 граничит с функциональными зонами 4, 6 и 7, а функциональная зона 7 граничит с функциональными зонами 4 и 5 (фиг.1, 2).Functional zones 4, 5, 6, 7 are located on the printed circuit board 1 based on the maximum density of the layout. In this case, the functional zone 4 borders with functional zones 5, 6 and 7, the functional zone 6 borders with functional zones 4 and 5, the functional zone 5 borders with functional zones 4, 6 and 7, and the functional zone 7 borders with functional zones 4 and 5 (figure 1, 2).

Электромагнитная совместимость при таком нелинейном расположении функциональных зон 4, 5, 6, 7, когда каждая из них имеет общую границу более чем с одной другой функциональной зоной, обеспечивается за счет их экранировки с помощью рассматриваемых ниже раздельных плоскостных и барьерных экранов и применения индивидуальных двухпроводниковых подводящих линий питания, связывающих функциональные зоны с расположенными за их пределами точками питания.Electromagnetic compatibility with such a non-linear arrangement of functional zones 4, 5, 6, 7, when each of them has a common border with more than one other functional zone, is ensured by screening them using separate planar and barrier screens considered below and the use of individual two-conductor supply power lines connecting functional areas with power points located outside of them.

Плоскостные экраны, с помощью которых в заявляемом радиоэлектронном блоке осуществляется плоскостная экранировка функциональных зон 4, 5, 6, 7, образованы расположенными во внутренних проводящих слоях земляными плоскостями, служащими плоскостями питания потенциала «Земля» для электрорадиоэлементов этих зон.The plane screens, with the help of which the inventive radio-electronic unit carries out planar screening of the functional zones 4, 5, 6, 7, are formed by the earthen planes located in the inner conducting layers, which serve as the “Earth” potential supply planes for the radio-electronic elements of these zones.

Так, в рассматриваемом примере плоскостные экраны в функциональной зоне 4 образованы соединенными соответствующими отверстиями межслойных соединений земляными плоскостями 8 и 9, расположенными соответственно во втором и седьмом проводящих слоях (фиг.4, 9).So, in the considered example, planar screens in the functional zone 4 are formed by the corresponding corresponding holes of the interlayer connections with the earth planes 8 and 9 located respectively in the second and seventh conductive layers (Figs. 4, 9).

Плоскостные экраны в функциональной зоне 5 образованы соединенными соответствующими отверстиями межслойных соединений «аналоговыми» 10, 11, 12 и «цифровыми» 13, 14, 15 земляными плоскостями, при этом «аналоговая» и «цифровая» земляные плоскости 10 и 13 расположены во втором проводящем слое (фиг.4), «аналоговая» и «цифровая» земляные плоскости 11 и 14 расположены в пятом проводящем слое (фиг.7), «аналоговая» и «цифровая» земляные плоскости 12 и 15 расположены в седьмом проводящем слое (фиг.9). Применение раздельных «аналоговых» и «цифровых» земляных плоскостей в функциональной зоне 5 в рассматриваемом примере связано с применением аналого-цифрового преобразователя, требующего раздельного «аналогового» и «цифрового» питания.Flat screens in the functional zone 5 are formed by the corresponding openings of the interlayer connections “analog” 10, 11, 12 and “digital” 13, 14, 15 ground planes, while the “analog” and “digital” ground planes 10 and 13 are located in the second conductive layer (FIG. 4), “analog” and “digital” ground planes 11 and 14 are located in the fifth conductive layer (FIG. 7), “analog” and “digital” ground planes 12 and 15 are located in the seventh conductive layer (FIG. 9). The use of separate “analog” and “digital” ground planes in functional zone 5 in this example is associated with the use of an analog-to-digital converter that requires separate “analog” and “digital” power.

Плоскостной экран в функциональной зоне 6 образован земляной плоскостью 16, расположенной в седьмом проводящем слое (фиг.9).The plane screen in the functional area 6 is formed by an earthen plane 16 located in the seventh conductive layer (Fig.9).

Плоскостные экраны в функциональной зоне 7 образованы соединенными соответствующими отверстиями межслойных соединений земляными плоскостями 17, 18, 19, 20 и 21, расположенными соответственно во втором, третьем, четвертом, шестом и седьмом проводящих слоях (фиг.4, 5, 6, 8, 9).The plane screens in the functional zone 7 are formed by the corresponding corresponding holes of the interlayer connections with earthen planes 17, 18, 19, 20 and 21 located respectively in the second, third, fourth, sixth and seventh conductive layers (Figs. 4, 5, 6, 8, 9 )

Земляные плоскости 9, 12, 15, 16, 21 функциональных зон 4, 5, 6, 7, расположенные в седьмом проводящем слое (фиг.9), соединены земляными перемычками, расположенными в соответствии с расположением сигнальных печатных проводников, предназначенных для передачи сигналов из одной функциональной зоны в другую.Earth planes 9, 12, 15, 16, 21 of the functional zones 4, 5, 6, 7 located in the seventh conductive layer (Fig. 9) are connected by earth jumpers located in accordance with the location of the signal printed conductors designed to transmit signals from one functional area to another.

Так, земляная плоскость 9 функциональной зоны 4 соединена с «аналоговой» земляной плоскостью 12 функциональной зоны 5 земляной перемычкой 22 (фиг.9), расположенной в соответствии с расположением сигнального печатного проводника 23 в четвертом проводящем слое (фиг.6), служащего для передачи аналоговых сигналов из функциональной зоны 4 в функциональную зону 5. Земляная плоскость 9 функциональной зоны 4 соединена также с земляной плоскостью 16 функциональной зоны 6 земляной перемычкой 24 (фиг.9), расположенной в соответствии с расположением группы сигнальных печатных проводников 25 в третьем проводящем слое (фиг.5), служащих для передачи управляющих сигналов из функциональной зоны 6 в функциональную зону 4. «Цифровая» земляная плоскость 15 функциональной зоны 5 соединена с земляной плоскостью 21 функциональной зоны 7 и с земляной плоскостью 16 функциональной зоны 6 земляными перемычками 26 и 27 (фиг.9), расположенными в соответствии с прохождением через функциональную зону 5 группы сигнальных печатных проводников 28 в третьем проводящем слое (фиг.5), служащих для передачи опорных сигналов из функциональной зоны 7 в функциональные зоны 5 и 6. Кроме этого, «цифровая» земляная плоскость 15 функциональной зоны 5 соединена с земляной плоскостью 16 функциональной зоны 6 земляной перемычкой 29 (фиг.9), расположенной в соответствии с расположением группы сигнальных печатных проводников 30 в третьем проводящем слое (фиг.5), служащих для передачи преобразованных в цифровой вид сигналов из функциональной зоны 5 в функциональную зону 6. Кроме этих соединений земляная плоскость 16 функциональной зоны 6 соединена печатным проводником 31 «Земля» с точкой 32 подвода потенциала «Земля» на печатной плате 1 (фиг.9).So, the ground plane 9 of the functional zone 4 is connected to the "analog" ground plane 12 of the functional zone 5 with an earthen jumper 22 (Fig. 9), located in accordance with the location of the signal printed conductor 23 in the fourth conductive layer (Fig. 6), which serves to transmit analog signals from the functional zone 4 to the functional zone 5. The earth plane 9 of the functional zone 4 is also connected to the earth plane 16 of the functional zone 6 with the earth bridge 24 (Fig. 9), located in accordance with the location of the group printed printed conductors 25 in the third conductive layer (Fig. 5), used to transmit control signals from the functional zone 6 to the functional zone 4. The "digital" ground plane 15 of the functional zone 5 is connected to the ground plane 21 of the functional zone 7 and to the ground plane 16 functional zone 6 with earthing jumpers 26 and 27 (Fig. 9), located in accordance with the passage through the functional zone 5 of the group of printed signal conductors 28 in the third conductive layer (Fig. 5), which serve to transmit reference signals from zone 7 into functional zones 5 and 6. In addition, the “digital” ground plane 15 of functional zone 5 is connected to the ground plane 16 of functional zone 6 with an earth jumper 29 (Fig. 9), located in accordance with the location of the group of signal printed conductors 30 in the third conductive layer (figure 5), which serve to transmit digitally converted signals from the functional zone 5 to the functional zone 6. In addition to these connections, the ground plane 16 of the functional zone 6 is connected by a printed conductor 31 "Earth" to the point 32 supply potential "Earth" on the printed circuit board 1 (Fig.9).

Конструктивно точка 32 подвода потенциала «Земля» на печатной плате 1 представляет собой металлизированное отверстие межслойных соединений, в котором распаян вывод соединителя 34, предназначенный для соединения с «земляным» выводом внешнего источника питания.Structurally, the point 32 of the supply of potential "Earth" on the printed circuit board 1 is a metallized hole of the interlayer connections, in which the output of the connector 34 is designed to connect with the "earth" output of an external power source.

Барьерные экраны, с помощью которых в заявляемом радиоэлектронном блоке осуществляется барьерная экранировка функциональных зон 4, 5, 6, 7, образованы экранирующими печатными проводниками, выполненными друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях по периметрам этих зон и соединенными друг с другом соответствующими металлизированными отверстиями межслойных соединений.Barrier screens, by which the functional zones 4, 5, 6, 7 are shielded in the inventive electronic unit, are formed by shielding printed conductors made one below the other in the outer and inner conductive layers around the perimeters of these zones and connected to each other by corresponding metallized holes interlayer compounds.

Так, в рассматриваемом примере барьерный экран функциональной зоны 4 содержит расположенные по ее периметру и выполненные друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях экранирующие печатные проводники 33, а именно 33₁, 33₂, 33₃, 33₄, 33₅, 33₆, 33₇, 33₈ соответственно в первом, втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом проводящих слоях (фиг.3-10). Экранирующие печатные проводники 33 соединены друг с другом металлизированными отверстиями межслойных соединений 34 (фиг.3-10).So, in the considered example, the barrier screen of the functional zone 4 contains shielding printed conductors 33 located along its perimeter and made under each other in the outer and inner conductive layers, namely 33 ₁ , 33 ₂ , 33 ₃ , 33 ₄ , 33 ₅ , 33 ₆ , 33 ₇ , 33 _8, respectively, in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth conductive layers (FIGS. 3-10). Shielding printed conductors 33 are connected to each other by metallized holes of the interlayer connections 34 (Fig.3-10).

Барьерный экран функциональной зоны 5 содержит расположенные по ее периметру и выполненные друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях экранирующие печатные проводники 35, а именно 35₁, 35₂, 35₃, 35₄, 35₅, 35₆, 35₇, 35₈соответственно в первом, втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом проводящих слоях (фиг.3-10). Экранирующие печатные проводники 35 соединены друг с другом металлизированными отверстиями межслойных соединений 36 (фиг.3-10).The barrier screen of the functional zone 5 contains shielding printed conductors 35 located along its perimeter and made one below the other in the outer and inner conductive layers, namely 35 ₁ , 35 ₂ , 35 ₃ , 35 ₄ , 35 ₅ , 35 ₆ , 35 ₇ , 35 _8, respectively, in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth conductive layers (FIGS. 3-10). Shielding printed conductors 35 are connected to each other by metallized holes of the interlayer connections 36 (Fig.3-10).

Барьерный экран функциональной зоны 6 содержит расположенные по ее периметру и выполненные друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях экранирующие печатные проводники 37, а именно 37₁, 37₂, 37₃, 37₄, 37₅, 37₆, 37₇, 37₈соответственно в первом, втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом проводящих слоях (фиг.3-10). Экранирующие печатные проводники 37 соединены друг с другом металлизированными отверстиями межслойных соединений 38 (фиг.3-10).The barrier screen of the functional zone 6 contains shielded printed conductors 37 located along its perimeter and made one below the other in the outer and inner conductive layers, namely 37 ₁ , 37 ₂ , 37 ₃ , 37 ₄ , 37 ₅ , 37 ₆ , 37 ₇ , 37 _8, respectively, in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth conductive layers (FIGS. 3-10). Shielding printed conductors 37 are connected to each other by metallized holes of the interlayer connections 38 (Fig.3-10).

Барьерный экран функциональной зоны 7 содержит расположенные по ее периметру и выполненные друг под другом в наружных и внутренних проводящих слоях экранирующие печатные проводники 39, а именно 39₁, 39₂, 39₃, 39₄, 39₅, 39₆, 39₇, 39₈соответственно в первом, втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом проводящих слоях (фиг.3-10). Экранирующие печатные проводники 39 соединены друг с другом металлизированными отверстиями межслойных соединений 40 (фиг.3-10).The barrier screen of the functional zone 7 contains shielding printed conductors 39 located along its perimeter and made one below the other in the outer and inner conductive layers, namely 39 ₁ , 39 ₂ , 39 ₃ , 39 ₄ , 39 ₅ , 39 ₆ , 39 ₇ , 39 _8, respectively, in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth conductive layers (FIGS. 3-10). Shielding printed conductors 39 are connected to each other by metallized holes of the interlayer connections 40 (Fig.3-10).

Барьерные экраны образуют в объеме печатной платы 1 индивидуальные, замкнутые по периметрам функциональных зон 4, 5, 6, 7 электрические экранирующие контуры, внутри которых располагаются рассмотренные выше земляные плоскости, служащие для этих функциональных зон плоскостями питания потенциала «Земля» и плоскостными экранами. Печатные проводники, пересекающие барьерные экраны, проходят через соответствующие разрывы, выполненные в экранирующих печатных проводниках, без электрического соединения с ними.In the volume of the printed circuit board 1, the barrier screens form individual electric shielding circuits closed along the perimeters of the functional zones 4, 5, 6, 7, inside which the above-mentioned ground planes are located, which serve for these functional zones as the Earth’s power supply planes and planar screens. The printed conductors crossing the barrier screens pass through the corresponding gaps made in the shielded printed conductors, without electrical connection with them.

Особенностью рассмотренных барьерных экранов является то, что они, в отличие от прототипа, конструктивно не связаны с плоскостными экранами - земляными плоскостями функциональных зон, а их электрическое соединение с точкой 32 подвода потенциала «Земля» на печатной плате 1 осуществлено с помощью собственных земляных печатных проводников 41, расположенных в рассматриваемом примере в четвертом проводящем слое (фиг.6).A feature of the considered barrier screens is that, unlike the prototype, they are not structurally connected with planar screens - earthen planes of functional zones, and their electrical connection with point 32 of the potential supply "Earth" on the printed circuit board 1 is carried out using their own earth printed conductors 41 located in the considered example in the fourth conductive layer (Fig.6).

Другой отличительной особенностью заявляемого радиоэлектронного блока является применение индивидуальных двухпроводниковых подводящих линий питания, связывающих функциональные зоны 4, 5, 6, 7 с расположенными за их пределами точками питания. Подводящие линии питания состоят из пар печатных проводников «Питание» и «Земля», расположенных преимущественно параллельно. Внутри каждой из функциональных зон печатный проводник «Питание» соответствующей подводящей линии питания соединен с фильтрующим элементом, а печатный проводник «Земля» - с земляной плоскостью.Another distinctive feature of the claimed radio electronic unit is the use of individual two-wire supply leads connecting the functional zones 4, 5, 6, 7 with power points located outside them. The power supply lines consist of pairs of printed conductors "Power" and "Earth", located mainly in parallel. Inside each of the functional areas, the “Power” printed conductor of the corresponding power supply line is connected to the filter element, and the “Earth” printed conductor is connected to the ground plane.

Так, в рассматриваемом примере функциональная зона 6 связана с точкой 32 подвода потенциала «Земля» на печатной плате 1 рассмотренным выше печатным проводником 31 «Земля», расположенным в седьмом проводящем слое (фиг.9, 11), а с точкой 42 подвода потенциала «Питание» на печатной плате 1 - печатным проводником 43 «Питание», расположенным в шестом проводящем слое (фиг.8, 11). Конструктивно точка 42 подвода потенциала «Питание» на печатной плате 1 представляет собой металлизированное отверстие межслойных соединений, в котором распаян вывод соединителя 34, предназначенный для соединения с «потенциальным» выводом внешнего источника питания. Внутри функциональной зоны 6 печатный проводник 31 «Земля» соединен с земляной плоскостью 16 (фиг.9, 11), а печатный проводник 43 «Питание» соединен через диод 44 с конденсатором 45, выполняющим функцию фильтрующего элемента (фиг.11). Диод 44 выполняет функцию ограничительного элемента, препятствующего поступлению напряжения питания непредусмотренной полярности. Соединение печатного проводника 43 «Питание» с диодом 44 осуществляется с помощью соответствующего отверстия межслойных соединений. Выходной вывод диода 44 связан с входным выводом преобразователя напряжения 46, служащего для преобразования входного напряжения питания, например 5 В, в пониженное напряжение питания, например 3 В, используемого, в частности, для питания функциональной зоны 7. Выходной и земляной выводы преобразователя 46 соединены с «потенциальной» 47 и «земляной» 48 точками питания функциональной зоны 7. Эти точки образованы соответствующими металлизированными отверстиями межслойных соединений и расположены в пределах функциональной зоны 6 (фиг.11, 7, 4).So, in the considered example, the functional zone 6 is connected with the point 32 for supplying the potential "Earth" on the printed circuit board 1, the above-mentioned printed conductor 31 "Earth" located in the seventh conductive layer (Fig.9, 11), and with the point 42 for supplying the potential " Power "on the printed circuit board 1 - printed conductor 43" Power ", located in the sixth conductive layer (Fig, 11). Structurally, the point of supply of the potential "Power" on the printed circuit board 1 is a metallized hole of the interlayer connections, in which the output of the connector 34 is soldered, intended for connection with the "potential" output of an external power source. Inside the functional zone 6, the printed conductor 31 "Earth" is connected to the ground plane 16 (Fig.9, 11), and the printed conductor 43 "Power" is connected through a diode 44 with a capacitor 45 that performs the function of a filter element (Fig.11). The diode 44 performs the function of a limiting element, preventing the supply voltage of an unintended polarity. The connection of the printed conductor 43 "Power" with the diode 44 is carried out using the corresponding holes of the interlayer connections. The output terminal of the diode 44 is connected to the input terminal of the voltage converter 46, which is used to convert the input voltage, for example 5 V, to a low voltage, for example 3 V, used, in particular, to power the functional zone 7. The output and ground terminals of the converter 46 are connected with a “potential” 47 and an “earth” 48 power supply points of the functional zone 7. These points are formed by the corresponding metallized holes of the interlayer connections and are located within the functional zone 6 (Fig. 11, 7, 4).

Двухпроводниковая подводящая линия питания, связывающая функциональную зону 7 с «потенциальной» 47 и «земляной» 48 точками питания, состоит из печатного проводника 49 «Питание», расположенного в пятом проводящем слое (фиг.7, 11), и печатного проводника 50 «Земля», расположенного во втором проводящем слое (фиг.4, 11). Печатные проводники 49 «Питание» и 50 «Земля» на преобладающих участках своей трассировки расположены параллельно. Внутри функциональной зоны 7 печатный проводник 49 «Питание» соединен посредством соответствующего отверстия межслойных соединений с фильтрующим элементом - конденсатором 51 (фиг.11), а печатный проводник 50 «Земля» - с земляной плоскостью 17, расположенной во втором проводящем слое (фиг.4, 11), которая в свою очередь соединена соответствующими отверстиями межслойных соединений с земляными плоскостями 18, 19, 20 и 21, расположенными, соответственно, в третьем, четвертом, шестом и седьмом проводящих слоях (фиг.5, 6, 8, 9).The two-conductor supply line connecting the functional area 7 with the “potential” 47 and the “earth” 48 power points consists of a printed conductor 49 “Power” located in the fifth conductive layer (Fig.7, 11), and a printed conductor 50 “Earth "Located in the second conductive layer (Fig.4, 11). The printed conductors 49 "Power" and 50 "Earth" on the predominant sections of their traces are located in parallel. Inside the functional zone 7, the printed conductor 49 "Power" is connected through the corresponding hole of the interlayer connections with the filter element - capacitor 51 (Fig. 11), and the printed conductor 50 "Earth" is connected to the ground plane 17 located in the second conductive layer (Fig. 4 , 11), which in turn is connected by the corresponding holes of the interlayer connections to the earthen planes 18, 19, 20 and 21, located, respectively, in the third, fourth, sixth and seventh conductive layers (Figs. 5, 6, 8, 9).

С точками 42 и 32 подвода потенциалов «Питание» и «Земля» на печатной плате 1 связана также функциональная зона 5. В рассматриваемом примере эта связь осуществлена с помощью двух двухпроводниковых подводящих линий питания, что обусловлено использованием в функциональной зоне 5 аналого-цифрового преобразователя, требующего по условиям своего применения раздельного «цифрового» и «аналогового» питания. Одна из этих подводящих линий питания - линия «цифрового» питания - состоит из печатного проводника 52 «Питание», расположенного в шестом проводящем слое (фиг.8, 11), и печатного проводника 53 «Земля», расположенного в третьем проводящем слое (фиг.5, 11). Другая из этих подводящих линий литания - линия «аналогового» питания - состоит из печатного проводника 54 «Питание» и печатного проводника 55 «Земля», оба расположенных в шестом проводящем слое (фиг.8, 11). В каждой из этих подводящих линий питания печатные проводники 52 «Питание» и 53 «Земля», 54 «Питание» и 55 «Земля» на преобладающих участках своей трассировки расположены параллельно. Внутри функциональной зоны 5 печатный проводник 52 «Питание» подводящей линии «цифрового» питания соединен посредством соответствующего металлизированного отверстия межслойных соединений с входным выводом Г-образного LC-фильтра, образованного индуктивным 56 и емкостным 57 компонентами (фиг.11), а печатный проводник 53 «Земля» этой линии соединен посредством соответствующего металлизированного отверстия межслойных соединений с «цифровыми» земляными плоскостями 13, 14, 15, расположенными соответственно во втором, пятом и седьмом проводящих слоях (фиг.4, 7, 9, 11). Внутри функциональной зоны 5 печатный проводник 54 «Питание» подводящей линии «цифрового» питания соединен посредством соответствующего металлизированного отверстия межслойных соединений с входным выводом Г-образного LC-фильтра, образованного индуктивным 58 и емкостным 59 компонентами (фиг.11), а печатный проводник 55 «Земля» этой линии соединен посредством соответствующего металлизированного отверстия межслойных соединений с «аналоговыми» земляными плоскостями 10, 11 и 12, расположенными во втором, пятом и седьмом проводящих слоях (фиг.4, 7, 9, 11). Выходной и земляной выводы Г-образного LC-фильтра, образованного индуктивным 58 и емкостным 59 компонентами, соединены с «потенциальной» 60 и «земляной» 61 точками питания функциональной зоны 4. Эти точки образованы соответствующими металлизированными отверстиями межслойных соединений и расположены в пределах функциональной зоны 5 (фиг.11, 6, 7).Functional zone 5 is also connected with points 42 and 32 for supplying the potentials “Power” and “Earth” on the printed circuit board 1. In this example, this connection is made using two two-wire power supply lines, due to the use of an analog-to-digital converter in the functional zone 5, requiring separate “digital” and “analog” power supply according to its application conditions. One of these power supply lines — the “digital” power line — consists of a printed power conductor 52 “Power” located in the sixth conductive layer (FIGS. 8, 11) and a printed wire 53 “Earth” located in the third conductive layer (FIG. .5, 11). The other of these lead-in lithium lines — the “analog” power line — consists of a printed power conductor 54 “Power” and a printed wire 55 “Earth”, both located in the sixth conductive layer (FIGS. 8, 11). In each of these supply lines, the printed conductors 52 "Power" and 53 "Earth", 54 "Power" and 55 "Earth" on the predominant sections of their traces are located in parallel. Inside the functional area 5, the printed power conductor 52 "Power" of the "digital" power supply line is connected through the corresponding metallized hole of the interlayer connections to the input terminal of the L-shaped LC filter formed by inductive 56 and capacitive 57 components (Fig. 11), and the printed conductor 53 The "earth" of this line is connected through the corresponding metallized holes of the interlayer connections with the "digital" earth planes 13, 14, 15 located respectively in the second, fifth and seventh conductive oyah (4, 7, 9, 11). Inside the functional zone 5, the printed power conductor 54 "Power" of the "digital" power supply line is connected through the corresponding metallized hole of the interlayer connections to the input terminal of the L-shaped LC filter formed by the inductive 58 and capacitive 59 components (Fig. 11), and the printed conductor 55 The "earth" of this line is connected through the corresponding metallized holes of the interlayer connections with the "analog" earth planes 10, 11 and 12 located in the second, fifth and seventh conductive layers (Figs. 4, 7, 9 , eleven). The output and ground terminals of the L-shaped LC filter formed by the inductive 58 and capacitive 59 components are connected to the “potential” 60 and “ground” 61 power supply points of the functional zone 4. These points are formed by the corresponding metallized holes of the interlayer connections and are located within the functional zone 5 (Fig. 11, 6, 7).

Двухпроводниковая подводящая линия питания, связывающая функциональную зону 4 с «потенциальной» 60 и «земляной» 61 точками питания, состоит из печатного проводника 62 «Питание», расположенного в четвертом проводящем слое (фиг.6, 11), и печатного проводника 63 «Земля», расположенного в пятом проводящем слое (фиг.7, 11). Печатные проводники 62 «Питание» и 63 «Земля» на преобладающих участках своей трассировки расположены параллельно. Внутри функциональной зоны 4 печатный проводник 62 «Питание» соединен посредством соответствующего отверстия межслойных соединений с фильтрующим элементом - конденсатором 64 (фиг.11), а печатный проводник 63 «Земля» соединен посредством соответствующего отверстия межслойных соединений с земляными плоскостями 8 и 9, расположенными соответственно во втором и седьмом проводящих слоях (фиг.4, 9, 11).The two-conductor supply line connecting the functional area 4 with the “potential” 60 and the “ground” 61 power points consists of a printed wire 62 “Power” located in the fourth conductive layer (6, 11), and a printed wire 63 “Earth "Located in the fifth conductive layer (Fig.7, 11). The printed conductors 62 "Power" and 63 "Earth" on the predominant sections of their traces are located in parallel. Inside the functional area 4, the printed conductor 62 "Power" is connected through the corresponding hole of the interlayer connections to the filter element - capacitor 64 (11), and the printed conductor 63 "Earth" is connected by the corresponding hole of the interlayer connections to the ground planes 8 and 9, respectively in the second and seventh conductive layers (figure 4, 9, 11).

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 34, 36, 38, 40, составляет от 3,0 до 6,0 мм; расстояние между экранирующими печатными проводниками 33, 35, 37, 39 и ближайшими печатными элементами составляет не менее 0,5 мм; ширина земляных перемычек 22, 24, 26, 27, 29 составляет от 1,0 до 4,0 мм; ширина экранирующих печатных проводников 33 в функциональной зоне 4 составляет от 0,3 до 0,5 мм; ширина экранирующих печатных проводников 35, 37, 39 в функциональных зонах 5, 6, 7 составляет от 1,5 до 2,0 мм. Выполнение экранирующих печатных проводников 35, 37, 39 шириной 1,5÷2,0 мм позволяет устанавливать на них, при необходимости, внешние экраны (на фиг.1-11 не показаны), при этом в качестве посадочных мест используются металлизированные отверстий межслойных соединений 36, 38, 40.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 circuit board 1 with eight conductive layers are 45 mm in width and 95 mm in length; the step at which the metallized holes of the interlayer compounds 34, 36, 38, 40 are located is from 3.0 to 6.0 mm; the distance between the shielding printed conductors 33, 35, 37, 39 and the nearest printed elements is at least 0.5 mm; the width of the earthen lintels 22, 24, 26, 27, 29 is from 1.0 to 4.0 mm; the width of the shielding printed conductors 33 in the functional area 4 is from 0.3 to 0.5 mm; the width of the shielded printed conductors 35, 37, 39 in the functional zones 5, 6, 7 is from 1.5 to 2.0 mm. The implementation of the shielding printed conductors 35, 37, 39 with a width of 1.5 ÷ 2.0 mm allows you to install on them, if necessary, external screens (not shown in Fig.1-11), while metallized holes of the interlayer connections are used as seats 36, 38, 40.

Совокупность рассмотренных конструктивных факторов - раздельное выполнение плоскостных и барьерных экранов, отдельное подключение барьерных экранов к точке 32 подвода потенциала «Земля» на печатной плате 1 с помощью собственных земляных печатных проводников 41, применение индивидуальных двухпроводниковых подводящих линий питания, связывающих функциональные зоны 4, 5, 6, 7 и их земляные плоскости с расположенными за их пределами точками питания, соединение земляных плоскостей земляными перемычками 22, 24, 26, 27, 29, расположенными в соответствии с расположением сигнальных печатных проводников, - минимизирует возвратные контура для сигнальных цепей и цепей питания, что уменьшает создаваемые ими помехи (паразитные токи), а также обеспечивает разделение и «канализирование» путей, по которым паразитные токи, экранируемые плоскостными и барьерными экранами, стекаются с плоскостных и барьерных экранов и замыкаются на «землю» в общей точке 13. В результате «канализирования» путей замыкания на «землю» паразитных токов исключается их «блуждание» по экранам, свойственное блоку-прототипу, что повышает эффективность экранирования в отношении каждой из функциональных зон.The totality of the considered design factors is the separate implementation of planar and barrier screens, the separate connection of the barrier screens to the point 32 of supplying the potential "Earth" on the printed circuit board 1 using its own ground printed conductors 41, the use of individual two-conductor supply lines connecting the functional areas 4, 5, 6, 7 and their earthen planes with power points located outside of them, the connection of earthen planes with earthen jumpers 22, 24, 26, 27, 29, located in accordance and with the location of signal printed conductors, it minimizes return circuits for signal and power circuits, which reduces the noise they generate (spurious currents), and also ensures the separation and channelization of paths along which spurious currents shielded by plane and barrier screens flow together from planar and barrier screens and are closed to the "ground" at a common point 13. As a result of the "channelization" of paths of short circuit to the "earth" of parasitic currents their "wandering" around the screens, characteristic of the prototype block, is excluded PU, which increases the effectiveness of shielding in relation to each of the functional areas.

Реализуемый таким образом эффект устранения паразитных наводок и наведенных помех и исключения взаимного влияния функциональных зон друг на друга (эффект электромагнитной совместимости) позволяет размещать разнородные функциональные зоны 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.The effect thus achieved of eliminating spurious interference and induced interference and eliminating the mutual influence of functional zones on each other (electromagnetic compatibility effect) allows you to place heterogeneous functional zones based on the requirement of maximum layout density, and not on the principle of sequential arrangement in accordance with the sequence of signal processing, which takes place in the prototype block. 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 обеспечивается электромагнитная совместимость 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 electronic unit in which the electromagnetic compatibility of heterogeneous functional zones is provided, including in the case where each of the functional zones has a common boundary with more than one other functional area.

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 K 1/00, 3/46, publ. 01/27/1999.

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 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, publ. 08/10/2001.

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 K 1/14, H 01 P 11/00, publ. 08/27/2002.

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 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, publ. 10/27/2002.

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 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, publ. 12/10/2002.

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 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, 9/00, publ. 02/27/2003.

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 K 1/00, 1/11, 1/14, 3/46, publ. 08/27/2001.

Claims

1. An electronic circuit board with on-board shielding, comprising a multilayer printed circuit board with outer and inner 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 shielded metalized openings of the interlayer printed conductors made in the outer and inner conductive layers under each other with gaps for conductors crossing the barrier screens, and the planar screens are formed by ground planes serving as the ground supply planes of the Earth potential for the electrical elements of the shielded functional zones, while these ground planes located in one inner conducting layer are connected by ground jumpers arranged in accordance with the location of the signal printed conductors designed to transmit signals from one shielded functional area to another, and are connected to the supply point potential "Earth" on a multilayer printed circuit board, characterized in that the shielded functional zones are connected to the power points located outside their respective two-conductor power supply lines, consisting of pairs of printed conductors "Power" and "Earth", and inside the shielded functional area a printed conductor The "power" of the power supply line is connected to the corresponding filtering element, and the printed conductor "Earth" is connected to the ground plane, while the shielded functional zones of the environment along their perimeters with individual barrier screens that are not structurally connected to earth planes and connected to the point of supply of the Earth potential on a multilayer printed circuit board by their own earth printed conductors.

2. The radio-electronic unit according to claim 1, characterized in that in the two-conductor supply supply lines, the printed conductors "Power" and "Earth" are located mainly in parallel.