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怎樣才能設計一個好的射頻電路,這些地方值得你注意

作者: 時間:2017-12-07 來源:網(wǎng)絡 收藏

  一、布局注意事項

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/201712/372674.htm

  (1) 結構設計要求 在  布局之前需要弄清楚產品的結構。

  結構需要在  板上體現(xiàn)出來。比如腔殼的外邊厚度大小,中間隔腔的厚度大小, 倒角半徑大小和隔腔上的螺釘大小等等(換句話說,結構設計是根據(jù) 完成后的  上所畫的輪廓(結構部分)進行具體設計的)。一般情 況,外邊腔厚度為 4mm;內腔寬度為 3mm;點膠工藝的為 2mm;倒角 半徑 2.5mm。以 PCB 板的左下角為原點,隔腔需在柵格 0.5 的整數(shù)倍, 最少需要做到柵格為 0.1 的整數(shù)倍。這樣有利于結構加工商進行加工, 誤差控制比較精確些。當然,這需要根據(jù)客戶的要求來設計。

  下圖所示為 PCB 設計完成后的結構輪廓圖:

  (2) 布局要求 布局優(yōu)先對射頻鏈路進行布局,然后對其它電路進行布局。 A 射頻鏈路布局注意事項 完全根據(jù)原理圖的先后順序(輸入到輸出,包括每個元件的先后 位置和元件與元件之間的間距都有講究的。有的元件與元件之間距離 不宜過大,比如π 網(wǎng)。)進行布局,布局成“一”字形或者“L”形。 在實際的射頻鏈路布局中,因受產品的空間限制,不可能完全實 現(xiàn),這就迫使我們將布局成“U”形。布局成 U 形并不是不可以,但 需要在中間加隔腔將其左右進行隔離,做好屏蔽。

    

  還有一種在橫向也需要添加隔腔。即,用隔腔把一字形左右進行 隔離。這主要是因為需要隔離部分非常敏感或易干擾其它電路;另外, 還有一種可能就是一字形輸入端到輸出端這段電路的增益過大,也需 要用隔腔將其分開(若增益過大,腔體太大,可能會引起自激。)。

    

  B 芯片外圍電路布局 射頻器件外圍電路布局嚴格參照 datasheet 上面的要求進行布 局,受空間限制可以進行調整;數(shù)字芯片外圍電路布局就不多講了。

  二、 布線注意事項

  根據(jù) 50 歐姆阻抗線寬進行布線,盡量從焊盤中心出線,線成直 線,盡量走在表層。在需要拐彎的地方做成 45 度角或圓弧走線,推 薦在電容或電阻兩邊進行拐彎。如果遇到器件走線匹配要求的,請嚴 格按照 datasheet 上面的參考值長度走線。比如,一個放大管與電容 之間的走線長度(或電感之間的走線長度)要求等等。

  在進行 PCB 設計時,為了使高頻電路板的設計更合理,抗干擾性能更 好,應從以下幾方面考慮(通用做法):

  (1) 合理選擇層數(shù) 在 PCB 設計中對高頻電路板布線時,利用中間內層平面作為電源和 地線層,可以起到屏蔽的作用,有效降低寄生電感、縮短信號線長度、 降低信號間的交叉干擾。

  (2) 走線方式 走線必須按照 45°角拐彎或圓弧拐彎,這樣可以減小高頻信 號的發(fā)射和相互之間的耦合。

  (3) 走線長度 走線長度越短越好,兩根線并行距離越短越好。

  (4) 過孔數(shù)量 過孔數(shù)量越少越好。

  (5) 層間布線方向 層間布線方向應該取垂直方向,就是頂層為水平方向,底層為 垂直方向,這樣可以減小信號間的干擾。

  (6) 敷銅 增加接地的敷銅可以減小信號間的干擾。

  (7) 包地 對重要的信號線進行包地處理,可以顯著提高該信號的抗干擾 能力,當然還可以對干擾源進行包地處理,使其不能干擾其他 信號。

  (8) 信號線 信號走線不能環(huán)路,需要按照菊花鏈方式布線。

  三、 接地處理

  (1)射頻鏈路接地 射頻部分采用多點接地方式進行接地處理。射頻鏈路鋪銅間隙一般 30mil 到 40mil 用的比較多。兩邊都需要打接地孔,且間距盡量保持 一致。射頻通路上對地電容電阻的接地焊盤,盡量就近打接地孔。器 件上的接地焊盤都需要打接地過孔。

  (2)腔殼接地孔 為了讓腔殼與 PCB 板之間更好的接觸。一般打兩排接地孔且交錯方 式放置,如圖 06 所示。PCB 隔腔上需要開窗,如圖 07 所示。PCB 底 層接地銅皮與底板接觸的地方都需要開窗處理,使其更好的接觸。如 圖 08 所示(PCB 板的上半部分與底座接觸):

    

  PCB 隔腔接地過孔圖

    

  PCB 隔腔開窗圖

    

  PCB 底層開窗圖

  (3)螺釘放置(需要了解結構知識) 為了使 PCB 與底座和腔殼之間有更緊密的接觸(更好的屏蔽) 需要在 PCB 板上放置螺釘孔位置。 PCB 與腔殼之間螺釘放置方法:隔腔每個交叉的地方放置一個螺 釘。在實際設計中,比較難實現(xiàn),可以根據(jù)模塊電路功能進行適當調 整。但不管怎樣,腔殼四個角上必須都有螺釘。

    

  腔殼螺釘圖

  PCB 與底座之間的螺釘放置方法:腔殼中的每個小腔內都需要有 螺釘,視腔大小而定螺釘數(shù)量(腔越大,放置的螺釘就多)。一般原 則是在腔的對角上放置螺釘。SMA 頭或其他連接器旁邊必須放置螺釘。 在 SMA 頭或連接器在插拔過程中不致 PCB 板變形。

    

  腔內螺釘圖


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關鍵詞: 射頻電路 PCB

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