最新射频电路板抗干扰设计
射频信号三种抗干扰设计方法
射频信号三种抗干扰设计方法射频信号(RF)是一种无线通信中常用的信号类型,用于在无线通信中传输信息。
然而,在实际应用中,射频信号常常会受到各种干扰,从而影响通信质量和可靠性。
为了有效抵御这些干扰,可以采用以下三种抗干扰设计方法:1. 频谱分散技术(Spread Spectrum Technology):频谱分散技术是一种通过在射频信号中引入噪声或干扰信号来抗干扰的技术。
通过在信号中加入高频噪声或扩频码,将原始信号的频谱分散在更宽的频带上,使得信号在频域上具有更大的带宽。
这样一来,即使信号受到窄带干扰的影响,也只会影响到频谱分散信号的一小部分频率,而不是整个信号频带。
接收端利用可知的码元序列或码元序列与高频噪声的相关性,可以通过解调算法将原始信号还原出来,从而实现抗干扰的效果。
频谱分散技术在蓝牙、Wi-Fi、CDMA等无线通信中广泛使用。
2. 自适应滤波技术(Adaptive Filtering Technology):自适应滤波技术是一种通过动态调整滤波器的参数,根据实时的信号特点来抗干扰的技术。
通过不断对接收到的信号进行观测和分析,自适应滤波器可以自动调整其参数以适应不同的干扰环境。
例如,自适应滤波器可以根据信号的功率谱密度分布特征来调整滤波器的带宽,使其能够更好地滤除干扰信号。
此外,自适应滤波器还可以根据信号的自相关性和互相关性等特征来进行干扰抑制和信号增强。
自适应滤波技术在实时通信、雷达信号处理等领域有广泛应用。
3. 多天线技术(Multiple Antenna Technology):多天线技术是一种通过在发送和接收端引入多个天线来抗干扰的技术。
多天线系统可以通过天线之间的空间分集和空间多样性效应,提高信号的传输质量和可靠性,并减小因干扰引起的误码率。
在发送端,多天线技术可以通过利用多个天线同时发送不同的信号,以及通过波束成型和功率分配等技术来提高发送信号的功率和直达路径的增益。
在接收端,多天线技术可以通过合理的接收天线选择和信号处理算法,实现多路径信号的接收、合并和解调,从而减小干扰信号的影响。
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究北斗导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,其具有独立运行、全球覆盖和高可靠性的特点,被广泛应用于移动通信、航空航天、交通运输和资源勘探等领域。
然而,由于北斗导航系统的导航信号在传输过程中容易受到外部干扰,如天气、建筑物、电子设备等因素的影响,导致其精度和可靠性受到影响。
因此,如何设计一种抗干扰的北斗导航射频电路,成为了当前研究的热点问题。
一、抗干扰设计的基本思想针对北斗导航系统信号容易受到干扰的特点,抗干扰设计的基本思想是采用一系列措施,减小干扰对北斗导航信号的影响。
常用的抗干扰设计方法包括:(1)选择低噪声系数的放大器,降低了噪声系数之后,就可以在接收机前面进行信号处理;(2)使用多晶体滤波器,可以有效地滤除干扰波段,提高了系统的抗干扰能力;(3)增加前置滤波器,可以在接收机前面过滤掉一部分干扰信号;(4)采用数字信号处理技术,可以平滑信号,并在数据处理中进行滤波和误码纠正等操作,提高系统的精度和可靠性。
二、总体设计流程在具体的北斗导航射频电路抗干扰设计中,应该遵循以下总体设计流程:(1)搜集和分析干扰数据,首先需要搜集和分析北斗导航系统在工作过程中可能遭受的各种干扰情况,如电磁干扰、天气干扰等,并对其进行分类和分析。
(2)确定设计指标和要求,制定针对性的设计指标和要求,包括抗干扰能力、误码率、信噪比等。
(3)选取合适的射频器件,根据设计指标和要求,综合考虑各种射频器件的特性,如带宽、噪声系数、增益等,选取合适的射频器件,组成射频电路。
(4)设计前端滤波器,对于一些严重的干扰源,应当采用前置滤波器,滤除干扰信号,避免其进入接收机。
(5)设计放大器和滤波器,根据选定的射频器件和前端滤波器的要求,设计放大器和滤波器电路,使其具有良好的抗干扰能力。
(6)采用数字信号处理技术,对接收到的信号进行滤波和误码纠正等操作,提高系统精度和可靠性。
三、具体设计方法(1)选取低噪声系数的放大器。
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究北斗导航是我国自主研发的卫星导航系统,已经成为国内外用户信赖的卫星导航服务。
随着北斗导航系统的不断完善和应用的拓展,其对射频电路的抗干扰能力提出了更高的要求。
射频电路的抗干扰设计方法研究对于保障北斗导航系统的稳定、可靠运行具有重要意义。
本文结合北斗导航射频电路的特点,探讨其抗干扰设计方法,旨在为北斗导航系统的进一步提升提供有益的参考。
一、北斗导航射频电路的抗干扰特点1. 高频信号干扰:北斗导航系统工作在高频段,容易受到来自其他无线设备的高频信号干扰,射频电路需要具有较强的抗高频干扰能力。
2. 强电磁干扰:卫星导航系统的射频电路在使用过程中会受到来自外部的强电磁干扰,如雷电、电磁辐射等,要求射频电路具有一定的抗干扰能力。
3. 窄带和宽带干扰:北斗导航系统在接收卫星信号的过程中会受到窄带和宽带干扰的影响,射频电路需要具有对窄带和宽带干扰的抑制能力。
以上特点决定了北斗导航射频电路在设计时需要充分考虑抗干扰的需求。
1. 选择抗干扰器件:在射频电路设计中,选择具有较好抗干扰特性的器件非常重要。
选择具有良好线性度和抗干扰能力的放大器、滤波器等器件,能够有效提升整个射频电路的抗干扰能力。
2. 合理布局射频电路:射频电路的布局对于抗干扰能力的提升至关重要。
合理的布局可以减小各部分之间的干扰,降低干扰对系统性能的影响。
通过合理的地线设计和射频信号的屏蔽,能够有效阻止外部干扰信号的影响。
3. 设计滤波器:在北斗导航射频电路中,设计好的滤波器能够有效抑制来自外部的干扰信号,提高接收机的灵敏度和抗干扰能力。
在射频电路设计中,设置滤波器是一种有效的抗干扰设计方法。
4. 优化晶体管工作点:晶体管是射频电路中常用的放大器元件,在设计时需要合理选择晶体管的工作点,使其在工作时能够具有较好的线性度和抗干扰能力。
5. 设计抗干扰电路:在射频电路设计中,可以根据系统对抗干扰性能的要求,设计专门的抗干扰电路。
射频电路抗干扰设计方法研究
射频电路抗干扰设计方法研究摘要:为了进一步提高产品的经济效益,在射频电路板(PCB)的研发中,最为关键的技术是减少系统受到的电磁干扰,避免干扰信号与射频电路需要进行接收的处理的信号相混合。如果没能有效的抵抗干扰信号,射频电路在进行信号处理时就会存在较多的问题,导致产品无法正常的使用,为了防止电磁干扰,本研究主要从射频电路干扰的来源和抗干扰的一些基本方法两个方面进行展开。关键词:射频电路;电路干扰;抗干扰1引言要确保产品电路可靠并且具有相应的功能,在进行射频电路的抗干扰设计时,必须充分考虑到射频电路的印刷电路板的电磁兼容性,只有优先考虑了电磁兼容性,系统才能够尽可能的既减少电磁信号的辐射,这对射频电路的抗干扰有关键的作用"。
2射频电路干扰来源在众多的干扰来源中,干扰信号最强,最容易影响射频电路以及整个系统性能的关键因素包括由于电源线和地线的印刷线引起的干扰、布线不合理引起的干扰,现分别对着两个因素进行简要的阐释和分析。
电源线和地线的设计对于整个射频电路电路板的设计而言十分重要,合理的设计可以有效的避免电磁干扰。
在电源线和地线直接容易产生大量的电磁干扰源,其中地线由于环境较为复杂,经常产生较多的噪声干扰,地线产生噪声干扰的主要原因是因为地线直接接入大地,地球是一个具有一定阻抗的物体,当电路中的电流流经通过地线的时候,在地面会形成一定的电压,这个电压会在地面中形成一个回路电流,电信号与磁信号之间相互转换,会形成一个干扰源直接干扰整个射频电路的工作。
所有的电路都将接地,同一个接地端形成了大量的回路电流,使得地线的噪声更加复杂。
另一个较为关键的因素是由于布线不合理对整个射频电路形成的干扰。
在进行闭环采样电路的设计过程中,由于一些电压较高的信号可能被布置在环路之中,导致电路在运行的过程中经常受到外界的干扰,会让整个电路形成一个过压的状态,触发系统的报警装置凹。
要有效的减少这种干扰,有几点基本的原则必须遵守,首先,在进行电源线的设计时,电源线必须足够的宽,宽度与阻抗是成反比例的关系,增加电源线的宽度可以减小其阻抗,从而达到抗干扰的目的,其次电源线和地线在进行数据传输时,必须是相同的方向,信号线也不能太长,通孔数量也需要进行尽可能的缩减,组件之间的连接线尽可能的短,对于一些无法兼容的数据线和信号线,不能够平行布置,必须尽量远离。
PCB射频电路印制板抗电磁干扰设计
PCB射频电路印制板抗电磁干扰设计近年来,随着通信技术的不断发展和射频电路应用范围的不断扩大,射频电路印制板抗电磁干扰的设计变得越来越重要。
本文将从以下几个方面探讨PCB射频电路印制板抗电磁干扰设计的相关内容。
一、设计中的电磁场环境和干扰源分析在进行PCB射频电路印制板抗电磁干扰设计时,首先需要对电磁场环境和干扰源进行分析。
电磁场环境指的是电磁波的强度、频率等信息,比如说通讯基站、无线电波、雷电等。
而干扰源则是指会对射频电路产生干扰的电器设备,这些设备可能会产生电磁辐射和接地干扰等。
在进行分析的过程中,需要考虑到不同场景下的电磁干扰情况,比如说室内、室外、静态情况或是移动情况等,同时还要考虑到信号传输的频率、功率、带宽等因素。
二、PCB设计中的防护措施1. 确保射频电路的信号线与地线的直接连接:为了有效降低电磁辐射,我们需要在尽可能小的面积内接通射频电路上的信号线与地线。
2. 设计合理的布线结构:在进行布线的过程中,需要尽可能地降低线路的传输损耗和对外辐射。
同时,还需要避免交叉布线和弯曲布线,这些都会影响射频电路的性能。
3. 加强模拟电路和射频电路之间的隔离:由于模拟电路和射频电路之间的干扰是非常常见的,我们需要采取一些措施来增强二者之间的隔离。
比如说可以采用旁路电容来防止高频信号的干扰。
4. 合理地选择线路材料:线路材料的选择对电路的性能和电磁兼容性有非常重要的影响。
低介电常数、低介电损耗和高热稳定性的材料可以有效提高电路的频率响应和电磁兼容性。
三、测试与验证在进行PCB射频电路印制板抗电磁干扰设计后,我们需要对其进行有效地测试与验证。
测试与验证可以帮助我们检查电路的性能和电磁兼容性是否符合预期,并且可以发现其中存在的问题。
在测试与验证的过程中,通常采用以下方法:1. 实际测量法:该方法是通过现场实际测量对电路进行检查,通常可以查看干扰源、电磁环境和电路的响应等因素,同时也可以使用不同的测试工具。
射频信号三种抗干扰设计方法
射频信号三种抗干扰设计方法射频信号在现代通信中起着至关重要的作用,但它们也容易受到各种干扰的影响。
因此,为了保证射频信号的质量和可靠性,需要采取一些抗干扰设计方法。
下面将介绍三种常用的抗干扰设计方法。
第一种是频域抗干扰设计方法。
这种方法主要通过在射频电路中添加滤波器或者陷波器来削弱或消除干扰信号。
滤波器可以选择合适的频带,使所需要的信号通过而削弱或阻断干扰信号。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
陷波器则是选择其中一特定频率的信号进行抵消干扰。
频域抗干扰设计方法常用于消除来自其他通信设备或电子设备的干扰信号。
第二种是时域抗干扰设计方法。
这种方法主要通过选择合适的时序设计,避免干扰信号与所需信号在时间上重叠,从而减少干扰的影响。
例如,在通信系统中,可以通过调整时钟频率和数据发送速度,使干扰信号无法与所需信号完全重合,从而降低干扰的影响。
此外,还可以利用时延电路来控制信号的到达时间,使所需信号先到达接收器,从而保证信号的完整性和可靠性。
第三种是空域抗干扰设计方法。
这种方法主要通过合理布置天线和改善接收系统的增益分布特性来减少外界干扰的影响。
例如,在无线通信系统中,可以调整天线的方向、高度和功率等参数,使得所需信号接收到的功率最大,而干扰信号接收到的功率最小。
同时,还可以通过增加天线的方向性和选择合适的天线极化方式,减少来自其他方向的干扰信号。
空域抗干扰设计方法常用于无线通信系统和雷达系统等领域。
除了以上三种主要的抗干扰设计方法,还有一些辅助的方法可以同时使用来增强抗干扰能力。
例如,可以使用差分信号来抵消共模干扰,使用屏蔽材料来减少外界信号的干扰,使用抗干扰芯片来提高系统的抗干扰能力等。
此外,还可以通过合理的布线和接地设计来减少信号线之间的串扰和电磁辐射。
综上所述,射频信号的抗干扰设计至关重要。
通过频域抗干扰设计、时域抗干扰设计和空域抗干扰设计等方法,可以有效地降低来自其他信号源的干扰,提高射频信号的质量和可靠性。
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究北斗导航系统是中国独立研发的卫星导航定位系统,其具有全球覆盖、高精度、高可靠和独立自主等特点,广泛应用于交通运输、农业农村、资源环境、海洋渔业、电力通信等领域。
在实际应用中,北斗导航系统的射频电路往往会受到各种干扰的影响,严重影响导航定位的精度和可靠性。
对北斗导航射频电路的抗干扰设计方法进行研究具有重要意义。
一、北斗导航射频电路的抗干扰问题北斗导航射频电路在接收卫星信号和处理导航数据的过程中,很容易受到外部干扰的影响。
这些干扰主要包括天线天线、无线电频率通信、雷达信号、电磁干扰等。
这些干扰信号会严重影响导航接收机的性能,导致导航定位误差增大、信号丢失和系统工作不稳定等问题的出现。
针对北斗导航射频电路的抗干扰设计问题,需要从信号的接收、处理和传输等环节进行综合考虑,采取有效的抗干扰设计方法,提高导航接收机的性能和可靠性。
具体的方法研究包括以下几个方面:1. 频率选择和规划对于北斗导航射频电路而言,频率选择和规划是非常重要的。
在设计导航接收机时,需要对周围的干扰信号进行充分的调研和分析,选择合适的频段和频率规划,避免与周围干扰信号的频率重叠和干扰。
2. 抗干扰滤波器设计在北斗导航射频电路中,可以采用抗干扰滤波器来抑制周围干扰信号的影响。
设计合适的抗干扰滤波器,可以有效地滤掉干扰信号,提高导航接收机的抗干扰能力。
3. 增强抗干扰算法除了硬件设计外,还可以通过增强抗干扰算法来提高北斗导航射频电路的抗干扰能力。
利用数字信号处理技术,对接收到的导航信号进行滤波、解调、解码等处理,以提高系统对干扰信号的抑制能力。
4. 场强检测和自适应干扰抑制在北斗导航射频电路中,可以采用场强检测和自适应干扰抑制技术,实时监测系统工作环境中的干扰信号强度和频率,通过动态调整系统参数和工作模式,进行自适应的干扰抑制,降低干扰对导航信号的影响。
5. 天线设计和安装对于北斗导航射频电路而言,天线设计和安装也是非常重要的。
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
北斗导航是我国自主研发的全球卫星定位系统,广泛应用于交通运输、农业、航空航
天等领域。
在北斗导航中,射频电路抗干扰设计是保证导航系统正常运行的重要环节。
本
文将围绕北斗导航射频电路抗干扰的设计方法进行研究。
北斗导航系统使用的信号频率为1561.098 MHz和1207.14 MHz,这些频率很容易受到外部电磁干扰的影响。
为了提高系统的抗干扰能力,可以采取以下措施:
1. 合理布局电路板:射频电路的布局应考虑到信号的传输路径和敏感部件的放置位置。
尽量避免射频电路与高噪声电路或大功率电路的靠近,以减少干扰。
2. 使用屏蔽罩:对于射频电路中的敏感部分,可以采用金属屏蔽罩进行屏蔽,阻止
外部干扰电磁波进入电路。
在布局设计时,应考虑到屏蔽罩的安装位置和形状,以最大程
度地提高屏蔽效果。
3. 使用抗干扰滤波器:在射频电路中添加适当的抗干扰滤波器,可以排除掉不必要
的信号和噪声。
常用的滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等,根据实际需
求选择合适的滤波器。
4. 优化射频接地设计:射频电路接地的设计对于抗干扰至关重要。
应将接地电路设
计为低阻抗、低感抗的结构,以提供稳定的地点,有效地排除干扰。
5. 确保电源供电稳定:射频电路对电源供电质量要求较高,应确保稳定的电源供电。
使用滤波电容器和稳压电源等设备来减少电源的噪声和波动。
射频电路印制板PCB抗电磁干扰EMI设计
射频电路印制板PCB抗电磁干扰EMI设计射频电路印制板PCB抗电磁干扰EMI设计随着科技的不断进步,射频电路作为一种重要的通信手段,受到越来越广泛的应用。
然而,在射频电路设计中,电磁干扰问题也日益凸显。
电磁干扰(EMI)会对系统造成不可预知的干扰,导致电路性能下降,严重时甚至会造成电路失效,因此如何设计出抗干扰的射频电路成为了重要的研究内容,而印制板PCB的设计也是其中的重要一环。
1. PCB设计中的抗干扰措施在设计射频电路印制板PCB时,需要考虑的抗干扰措施主要有以下几个方面:1)规避电路布局中存在的潜在干扰源。
比如,在设计时需要考虑到物理结构、信号传输的路径,以及电路在工作时可能遭受的外部电磁波辐射等因素。
2)合理布局地面和信号线,降低其对信号的互相干扰,并尽可能地增加地面区域。
同时,熟练掌握一些布局策略,如使用6布局和倒M布局等来提高中频和高频电路的抗干扰能力。
3)对于射频信号线和电源线等,需要采用相应的滤波器来消除干扰信号,并使电路始终处于工作状态下。
4)适当使用电容、电感和阻抗匹配器等器件,以防止干扰信号对传输信号的影响。
5)采用合适的封装和物理层布局方式,以隔离电路间的干扰。
2. 抗干扰电路的设计在具体的射频电路中,抗干扰电路的设计思路主要是在电路的各个模块中增加相应的干扰抑制电路。
在低频电路中,可以采用电容器滤波器、电感器或差模信号线等简单的抗干扰电路;对于中高频电路,则要采用差模线和干扰抑制电路等复杂的干扰抑制措施。
另外,在一些高灵敏度电路中,还需要采用专门的屏蔽罩来保护电路不受外部干扰。
在抗干扰电路的设计中,针对不同的干扰类型采用不同的抑制手段往往更为有效。
例如,对于共模和差模干扰,可以分别采用相应的滤波器和抑制电路;对于射频电磁波的辐射干扰,则需要采用专门的电磁屏蔽措施。
总之,抗干扰电路的设计将其应用范围从设计到制造到终端应用中的检测、维护等多个环节都覆盖了起来,保证了电路系统的为稳定运行。
射频信号三种抗干扰设计方法
射频信号三种抗干扰设计方法射频信号的抗干扰设计是保证无线通信系统正常运行的重要手段。
在设计中,可以采用以下三种抗干扰方法来提高射频信号的稳定性和可靠性。
第一种抗干扰方法是频率选择性(Frequency Selectivity)。
该方法是通过选择适当的射频信号频率,使其与其他干扰信号频率有所区别,从而避免频率重叠引起的相互干扰。
频率选择性的设计方法主要有两种:1. 频带选择(Bandpass Filtering):利用滤波器将接收到的射频信号进行滤波处理,只保留所需的频带信号,过滤掉其他频带上的干扰信号。
可以使用带通滤波器或带阻滤波器来实现频带选择,带通滤波器只允许特定频带的信号通过,而带阻滤波器则会阻止特定频带的信号通过。
这样可以有效地减少干扰信号的干扰程度。
2. 频率调谐(Frequency Tuning):通过改变系统的接收或发射频率,使其与存在干扰的频率有所区别。
这种方法通常用于与其他无线设备或天线之间的干扰,可以通过调整频率偏移或使用频率偏移加减的技术来实现。
频率调谐方法的实施需要对系统进行一定的调试和优化,以确保频率的稳定性和可靠性。
第二种抗干扰方法是时域选择性(Time Selectivity)。
该方法是通过选择适当的时间间隔,在时间域上限制射频信号的传输和接收,从而避免相邻或重叠时间段的干扰。
时域选择性的设计方法主要有以下两种:1. 时间间隔选择(Time Slotting):将发送或接收的射频信号分为不同的时间间隔,只在指定的时间槽中进行通信。
这种方法通常用于时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)系统中,可以避免相邻时间间隔上的干扰。
通过分时复用的方式,各个通信系统可以在不同的时间片段上进行通信,从而有效防止干扰。
2. 随机时间选择(Random Time Selection):在一些无线通信场景中,干扰信号具有不确定性和随机性,不具备明显的周期性特征。
射频电路板抗干扰设计
( )布局 中的注 意事 项 二 1首先 确 定 与其 他 PB 或 系 统 的接 口元器 件 在P B . c板 c 板上 的位 置 ,必 须 注 意 接 口元器 件 间 的 配合 问题 ( 元 器 件 的方 向等 ) . 加 。2 某些 元 件 或导 线 之 间可 能 有较 高 的 电位 差 , 应 加 大 它 们 之 间 的 距 离 , 以免 放 电 引 起 意 外 短 路 。带 高 压 的元 器件 应 尽 量 布 置在 调 试 时手 不 易 触及 的地 方 。3 因为 掌 上 . 用 品的 体 积都 很 小 ,元 器 件 间排 列 很 紧 凑 ,因 此 对于 体 积较 大 的 元器 件 , 必须 优 先 考虑 ,确 定 出相 应 位 置 ,并 考 虑相 互 间的 配合 问题 。4 认真 分 析 . 电路 结 构 ,对 电路 进行 分 块 处 理 ( 高 频放 大 电路 、混 频 电路 及 解调 电路 加
响 整 个产 品的 质 量, 频 电路 印制 电 路板 (c )的抗 干 扰 设 计对 于 减 小 系 射 PB 统 电 磁信 息 辐 射 具有 重 要 的 意义 。射 频 电路 PB c 的密 度越 来 越 高 ,P B 计 c设
的好 坏对 抗 干 扰 能力 影 响很 大 , 同一 电路, 同 的P B 计结 构 , 性 能 指 标 不 c设 其 会 相 差 很大 。 电磁 干 扰 信 号如 果 处理 不 当, 可 能造 成 整个 电路 系统 的 无 法 正 常 工作 ,因 此 如何 防 止 和抑 制 电磁 干 扰 , 提 高 电磁 兼容 性 , 就 成为 设 计 射 频 电 路P B 的一 个 非 常重 要 的 课题 。 电磁 兼容 性 Ec 指 电 子系 统 在 规 c时 M是 定 的 电磁 环 境 中 按照 设 计 要求 能 正 常 工作 的 能 力 。 电子 系统 所 受 的 电磁 干 扰 不 仅来 自电场 和磁 场 的辐 射 , 有线 路 公共 阻 抗 、导 线 问耦合 和 电路 结 构 也 的影 响 为 了尽 可 能减 小 电磁 干扰 的 影响 ,需要 在 电路 设计 及P B c 设计 中采 取 电磁 兼 容 (M )措 施 , ( 述 Ec 模 式主 要 有 三个 因素 : 干扰 源 :受 Ec 描 M的 扰 对 象 :耦 合 路 径 。 )设 计 的 印制 电路 板 尽 可 能不 易 受 外界 干 扰 的影 响 , 而 且 也 尽可 能 小 地干 扰 影 响别 的 电子 系统 。这样 做 也 能 有效 地 减 少后 期 调 试 工 作 量 ,增 加 产 品 的可 靠性 和 一 致性 ,提 高 产 品性 能 。设 计 印 制板 必 须 对 电路进 行分 析 ,确 定 关键 电路 。识 别哪 些 是干 扰源 ,哪些 是敏 感 电路, 弄 清 干 扰 源 可能 通 过什 么 路 径干 扰 敏 感 电路 。射频 电路 工 作频 率 高 ,常 会 产 生的 较强 电磁 场 效应 。这些 电磁场 能在 相 邻 信号 线 或PB 上 感生 信 号 ,而 c线
PCB抗干扰设计
PCB抗干扰设计在电子装配中,PCB抗干扰设计是非常重要的,特别是在高频、高速率和高压环境中。
干扰可能来自各种因素,包括电磁辐射、电源波动、信号线串扰等。
如果不做好抗干扰设计,将导致电路性能下降、可靠性下降甚至系统崩溃。
因此,PCB抗干扰设计成为电子设备设计的核心之一首先,在PCB抗干扰设计中,必须合理布局电路元件和信号线。
元件之间、元件和信号线之间的距离要尽量小,以减少干扰的可能性。
同时,还需要将信号线、电源线、地线等分开布局,减少串扰的影响。
尤其对于高频电路来说,由于信号传输速度快,更加容易受到外界干扰,因此需要布局得更加仔细。
其次,对于高频电路,需要采取屏蔽措施来抑制电磁辐射。
常见的屏蔽方式包括使用金属外壳、金属屏蔽罩以及屏蔽材料等。
金属外壳或屏蔽罩可以将高频信号封闭在内部,防止其泄漏到外界环境;而屏蔽材料则可以将外界电磁辐射阻挡在外部,不让其进入电路内部。
此外,还可以使用屏蔽剂等技术来提高屏蔽效果。
另外,PCB抗干扰设计中,还需要注意电源和地线的布局。
电源线决定了整个电路的稳定性和可靠性,因此需要保证供电的稳定和纯净。
为了减少电源线上的纹波和噪声,可以采用滤波电容和滤波电感,并将其尽量靠近供电点。
地线的设计也非常重要,不仅需要保证良好的接地,还需要避免形成环路,产生地线回流干扰。
因此,在布局上需要合理划分地域和规划,并保证良好的地线连接。
在PCB抗干扰设计中,还需要注意信号线的规划和防护。
信号线是电子装配中最容易受到干扰的部分之一、首先,需要根据信号传输速率和距离,选择适当的信号线宽度和层数,减小电阻和信号损耗。
其次,在布线过程中,需要尽可能减少信号线的长度和弯曲,以减少信号的反射和串扰。
另外,还可以采用差分传输线来抵消信号线上的噪声和干扰。
最后,PCB抗干扰设计中,还可以采取一些其他的技术手段来提高系统的抗干扰能力。
例如,可以使用屏蔽罩或隔离层来隔离敏感元件和干扰源;可以使用滤波器来消除噪声和干扰;还可以采用抑制器来抑制干扰信号。
电路板怎样进行抗干扰设计
电路板怎样进行抗干扰设计电路板的抗干扰设计是为了防止外界干扰信号对电路板造成损害,以及确保电路板正常工作。
在电子设备应用中,抗干扰设计是一项非常关键的技术工作。
抗干扰设计的关键在于提高电路板的抗干扰能力。
下面介绍一些常用的抗干扰设计方法:1.布局和接地设计:合理的布局可以减少信号线之间的干扰。
将高频信号线与低频信号线相隔较远,减少相互干扰的可能性。
同时,良好的接地设计能够提供低阻抗的回路,吸收和消除干扰信号。
2.屏蔽设计:对于电磁辐射干扰特别严重的场景,可以采用金属层或金属盖进行屏蔽设计。
屏蔽可以有效地阻挡外界电磁波的干扰,保护电路板的正常工作。
3.模拟和数字信号分离:模拟和数字信号应尽量分离布局,避免互相干扰。
可以采用不同的地面平面分离和不同电源平面,分离模拟和数字部分。
4.电磁兼容性(EMC)过滤:通过使用滤波器,在电路板上对信号进行滤波,以去除不需要的高频杂散信号。
这可以帮助降低干扰的发生。
5.优化信号线布线:信号线的布线应该避免过长、过窄,以减少串扰和耦合。
可以采用正确的布线规则,如使用差分传输线减少共模干扰,保持匹配和对称性等。
6.使用引脚和接口的屏蔽:在连接器和接口处使用屏蔽,可以有效地阻挡外界干扰。
同时,使用良好质量的连接器和接口,以确保连接的可靠性和稳定性。
7.热管理:热问题也会对电路板的性能造成影响。
合理的热管理设计可以减少热源对电路板的影响,并提高电路板的工作稳定性。
除了以上方法,还有一些其他的抗干扰设计方法,如合理选择元器件、减少闭环放大器的增益等。
在实际设计中,需要根据具体情况综合考虑,选择合适的方法。
总之,抗干扰设计对电路板的正常工作至关重要。
通过合理的布局设计、屏蔽设计、分离和滤波等方法,可以有效地降低外界干扰对电路板的影响,提高其抗干扰性能,确保电路板的稳定工作。
射频信号三种抗干扰设计方法
射频信号三种抗干扰设计方法为了测试电子设备的抗干扰能力,设计了一种射频信号干扰器,可用于产生406.0~406.1 MHz范围内的随机干扰、点频干扰和扫频干扰信号。
设计采用了直接数字频率合成(DDS)技术,通过单片机对DDS芯片的控制,可灵活产生需要的干扰频率。
随着电子设备的使用越来越普遍,电子设备之间的干扰问题也越来越突出,特别是通信设备的干扰问题,这使得电路工程师在电子产品的设计过程中不得不考虑设备的抗干扰问题,并且有必要对通信设备的抗干扰能力进行测试。
文中介绍的射频信号干扰器可用于测试通信设备的抗干扰能力,能够产生如下3种干扰:1)随机干扰。
在目标频率范围内产生频率随机的干扰信号,湮没目标频率,也会降低信噪比,形成对正常通信的压制。
2)点频干扰。
在已知目标频率的情况下,瞄准目标频率输出干扰信号,产生对目标通信的压制效果。
3)扫频干扰。
在目标频率范围内进行频率扫描,当干扰信号频率与通信频率的碰撞概率达到一定数值时,就会影响通信的信噪比,导致误码率增加,产生有效干扰。
射频信号干扰器的设计基于DDS技术和锁相环(PLL)技术,通过单片机进行控制,能够产生分辨率极高的干扰频率,控制方便、灵活。
1、硬件电路设计射频信号干扰器原理框图如图1所示,当微波开关接通406.0~406.1 MHZVCO时,输出随机干扰噪声;当微波开关接通BPF时,输出点频干扰或扫频干扰噪声。
1.1、随机干扰基带噪声信号源的随机电压噪声施加到VCO的电压控制端,产生噪声调频信号。
406.0~406.1 MHzVCO输出信号的频率表示为:ωVCO=ω0+KVCO(V0+Anu(t)) (1)式中:ω0为控制电压为零时VCO输出频率,KVCO为VCO电压控制增益,V0为直流控制电压,An为噪声放大电路增益,u(t)为基带噪声信号。
电子设备的射频干扰与抗干扰设计
电子设备的射频干扰与抗干扰设计引言:随着科技的不断发展,电子设备已经成为我们日常生活的一部分。
然而,很多时候我们发现在使用电子设备时会出现射频干扰的情况,这给我们的生活带来了不便。
因此,设计抗干扰电子设备变得至关重要。
在本文中,我将详细介绍射频干扰的原因以及抗干扰设计的步骤和方法。
一、射频干扰的原因:1.1电磁波的相互干扰:射频干扰主要是由无线通信等设备发出的电磁波与其他设备产生干扰导致的。
例如,当移动电话的信号强度很强时,它的电磁波可能会干扰到其他设备的正常工作。
1.2频率冲突:由于不同设备之间频率的冲突,可能会导致射频干扰的发生。
例如,当一台设备使用的频率与附近的另一台设备相同或非常接近时,它们之间可能会发生干扰。
二、抗干扰设计的步骤:2.1 分析干扰源:首先需要分析射频干扰的来源,明确哪些设备或信号是主要的干扰源。
可以使用专业的测试设备来识别和跟踪干扰源。
2.2 检测干扰物:在设计过程中,需要检测可能造成干扰的物体。
例如,金属、水等物质对电磁波有很高的吸收和反射能力,可能会导致干扰。
2.3 定位干扰源:通过测量信号强度和方向,可以定位干扰源的位置,采取相应的方法进行干扰消除。
2.4 设计抗干扰措施:基于对干扰源和干扰物的分析和定位结果,设计抗干扰的电子设备。
例如,可以通过改变电路布局、增加隔离层、使用抗干扰材料等方式来减少射频干扰。
三、抗干扰设计的方法:3.1 使用屏蔽材料:在电子设备的外壳或电路板上使用屏蔽材料,可以阻挡外部干扰的入侵。
常用的屏蔽材料包括金属薄膜和电磁屏蔽涂料。
3.2 增加绝缘层:在电路布局中增加绝缘层,可以减少电磁波的传播和干扰。
绝缘层可以用于隔离不同模块之间的干扰,以及隔离设备内部和外部的干扰。
3.3 优化电路布局:通过合理的电路布局,可以减少信号线之间的交叉干扰。
将信号线和电源线之间保持一定的距离,并使用屏蔽罩或屏蔽线来隔离信号线,可以减少射频干扰。
3.4 选择抗干扰元件:选择具有良好抗干扰性能的元件,例如抗干扰电容、抗干扰电感等,可以提高电子设备的抗干扰能力。
射频电路的抗干扰设计
设计应用射频电路的抗干扰设计王伟涛(陕西烽火电子股份有限公司 宝鸡研发中心,陕西针对射频电路设计经常出现的谐波干扰、信号串扰、噪声恶化和灵敏度下降等情况,分析射频电路干扰的来源,从源头上为解决射频电路抗干扰问题提供依据,对电源和地线干扰、PCB“天线”辐射、数字和射频之间等射频电路干扰依次进行分析,结合电源设计、接地设计、屏蔽设计、电路布局和分层设计等措施,得出了可以有效消除射频电路之间的电磁干扰设计方法,为从事相关射频电路设计提供相关参考。
射频电路;辐射;电磁干扰(EMI);抗干扰Tamper-Resistance Design of the Radio Frequency CircuitWANG WeitaoBaoji R&D Center, Shaanxi Fenghuo Electrnoics Co., Ltd., Baoji harmonic interference, signal decrease, provides the basis from the source, analyzes Radio Frequency(RF) circuit between digital and radio frequency, ground line interference, combined 负载U +U +U cc /VU cct /s(a )理论电源负载U +U +U cc /VU cct /s(b )实际电源图1 电源特性1.2 地线干扰一般的数字电路设计要求可以不用专门的接地层,大多数数字电路也能工作正常,但在射频电路中,不太长的地线也会产生寄生电感和寄生电容。
产品设计过程中,地线经常会受到数字电路产生的噪声干扰,当电流流经地线时,在地平面会产生一个电势差,这个电势差造成回路,使得电信号与磁信号进行转换,进而形成干扰源,最终影响整个射频电路的性能。
为公共阻抗耦合通道示意图,其被干扰设备和干扰源经常共用总线、环路电源、公共地等,在电流会在电流回路中串联,电压的产生,从而影响到接收机。
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究
关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究北斗导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,其采用了先进的射频电路技术,为我国的交通、军事、航空航天等领域提供了精准的导航和定位服务。
由于北斗导航系统工作频段临近其他电磁干扰源频段,并且在复杂的环境条件下使用,射频电路受到各种干扰的影响,这给北斗导航系统的性能稳定性和可靠性提出了挑战。
在北斗导航射频电路的设计中,抗干扰性能是至关重要的一项技术指标。
针对这一问题,本文对北斗导航射频电路的抗干扰设计方法进行了研究,旨在提高北斗导航系统在复杂环境下的抗干扰能力,确保系统的稳定性和可靠性。
一、北斗导航射频电路的干扰源分析北斗导航射频电路可能受到的干扰源包括但不限于以下几种:1. 外部无线电干扰:如手机、基站、雷达等发送机的信号可能会对北斗导航系统产生干扰。
2. 自身系统干扰:包括各个部件之间的互调、杂散等干扰。
3. 地面环境干扰:包括市电、汽车点火等地面环境中的干扰源。
以上干扰源可能会对北斗导航射频电路的正常工作产生影响,因此需要对其抗干扰能力进行深入研究,并提出相应的抗干扰设计方法。
1. 频率选择和滤波器设计为了有效抵御外部无线电干扰,首先可以通过合理的频率选择和滤波器设计来减弱外部干扰信号对北斗导航射频电路的影响。
通过设计合适的频率带宽和滤波特性,可以使得北斗导航射频电路在工作频段内受到的外部干扰信号被有效滤除,从而提高系统的抗干扰能力。
2. 信号处理和识别算法优化针对自身系统干扰和地面环境干扰,可以通过优化信号处理和识别算法来提高系统对干扰信号的抵抗能力。
通过提高信噪比、优化解调算法等方式,可以有效减小自身系统干扰的影响;对于地面环境干扰,可以通过相应的识别算法来对干扰信号进行判别和剔除,提高系统对地面环境干扰的抵御能力。
3. 天线设计和辐射功率控制天线设计和辐射功率控制是影响北斗导航射频电路抗干扰能力的重要因素。
合理的天线设计可以提高系统对外部干扰信号的接收灵敏度,并减小对外部干扰信号的辐射;合理控制系统的辐射功率,可以有效减小对外部干扰的影响,提高系统的抗干扰能力。
射频电路板抗干扰设计
射频电路板抗干扰设计随着通信技术的进展,无线技术运用越来越广,其中的射频电路的性能指标挺直影响囫囵产品的质量,射频电路印制电路板( )的抗干扰设计对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。
射频电路PCB的密度越来越高, PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大,同一电路,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。
电磁干扰信号假如处理不当,可能造成囫囵电路系统的无法正常工作,因此如何防止和抑制电磁干扰,提高电磁兼容性,就成为设计射频电路PCB时的一个十分重要的课题。
电磁兼容性是指系统在规定的电磁环境中根据设计要求能正常工作的能力。
电子系统所受的电磁干扰不仅来自电场和磁场的辐射,也有线路公共阻抗、导线间耦合和电路结构的影响。
在研制设计电路时,希翼设计的印制电路板尽可能不易受外界干扰的影响,而且也尽可能小地干扰影响别的电子系统。
设计印制板首要的任务是对电路举行分析,确定关键电路。
这就是要识别哪些电路是干扰源,哪些电路是敏感电路,弄清干扰源可能通过什么路径干扰敏感电路。
射频电路工作频率高,干扰源主要是通过电磁辐射来干扰敏感电路,因此射频电路PCB板抗干扰设计的目的是减小PCB板的电磁辐射和PCB 板上电路之间的串扰。
1 射频电路板设计1. 1 元器件的布局因为SMT普通采纳炉热流焊来实现元器件的焊接,因而元器件的布局影响到焊点的质量,进而影响到产品的成品率。
而对于射频电路PCB设计而言, 电磁兼容性要求每个电路模块尽量不产生电磁辐射,并且具有一定的抗电磁干扰能力,因此元器件的布局也影响到电路本身的干扰及抗干扰能力,挺直关系到所设计电路的性能。
故在举行射频电路PCB 设计时除了要考虑一般PCB设计时的布局外,主要还须考虑如何减小射频电路中各部分之间的互相干扰、如何减小电路本身对其他电路的干扰以及电路本身的抗干扰能力。
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射频电路抗干扰设计方法研究
射频电路抗干扰设计方法研究作者:蒋村溪来源:《市场周刊·市场版》2019年第36期摘;要:电磁干扰现象是随着电磁现象的发展而出现的。
由于无线通信技术的飞速发展和电子设备的广泛应用,电磁噪声和电磁干扰现象越来越突出,导致电子设备无法正常运行或损坏。
因此,已经出现了针对电磁干扰问题的干扰技术,并且正在逐渐发展成为研究和抑制电磁干扰的相关学科。
关键词:射频电路;抗干扰设计;方法探究构成干扰因素的三个主要部分是干扰源、干扰传播方式和接收干扰的敏感装置。
为了提高设备的抗干扰能力,首先要改变这三个变量之间的关系,这样才能完全消除电磁干扰。
RF电路板主要由三部分组成,即电路的发射区、电路的接收区和频率源电路。
放大器装置具有大信号、高功率等特点,可以在电路发射区作为强辐射干扰源。
在电路接收区内存在小信号低噪声放大器,该放大器可以成为高灵敏度的接收设备。
若潜在的电磁感受器与干扰源同处一个空间,则干扰将在有干扰传播途径时产生。
一般而言,若将元件置于电路板上,借助电磁辐射的方式,实现能量的传递,并与印制板的导线发生耦合反应,则会出现指标不合格、信号失真、电路运行失常等问题,要有效地抑制干扰,就必须在RF路布线、元件布局、接地及屏蔽等方面采取科学有效的措施。
图1是电磁干扰三要素的示意图。
一、 RF抗干扰布局设计(一)物理分区抗干扰设计当空间布置时,若将低噪声放大器安装在PCB板的一边,则高功率放大器不能安装在同一边,应在PCB板的另一边。
安装高功率放大器时,通常是将其与天线的端口位置相连,可采用打盲孔或穿孔的方式连接。
当安排一个电感时,要使它垂直排列,每一个电感元件之间的距离至少与任何一个器件的高度相等。
这可以避免互感反应的发生。
若采用电感进行平行排布,则电感排布结构易形成空心变压器装置,从而产生互感反应,产生干扰源。
对RF电路板而言,电源的去耦电路是必不可少的一种器件。
RF芯片可以灵敏地接收电源中的噪声干扰,为了有效地滤除干扰,必须设置去耦电容,从而有效地隔离干扰。
电路板怎样进行抗干扰设计
电路板怎样进行抗干扰设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电路板怎样进行抗干扰设计?抗干扰设计的基本任务是系统或装置既不因外界电磁干扰影响而误动作或丧失功能,也不向外界发送过大的噪声干扰,以免影响其他系统或装置正常工作。
因此提高系统的抗干扰能力也是该系统设计的一个重要环节。
系统抗干扰设计抗干扰问题是现代电路设计中一个很重要的环节,它直接反映了整个系统的性能和工作的可靠性。
在飞轮储能系统的电力电子控制中,由于其高压和低压控制信号同时并存,而且功率晶体管的瞬时开关也产生很大的电磁干扰,因此提高系统的抗干扰能力也是该系统设计的一个重要环节。
形成干扰的主要原因有如下几点:1)干扰源,是指产生干扰的元件、设备或信号,用数字语言描述是指du/dt、di/dt大的地方。
干扰按其来源可分为外部干扰和内部干扰:外部干扰是指那些与仪表的结构无关,由使用条件和外界环境因素决定的干扰,如雷电、交流供电、电机等;内部干扰是由仪表结构布局及生产工艺决定的,如多点接地造成的电位差引起的干扰、寄生振荡引起的干扰、尖峰或振铃噪声引起的干扰等。
2)敏感器件,指容易被干扰的对象,如微控制器、存贮器、A/D转换、弱信号处理电路等。
3)传播路径,是干扰从干扰源到敏感器件传播的媒介,典型的干扰传播路径是通过导线的传导、电磁感应、静电感应和空间的辐射。
抗干扰设计的基本任务是系统或装置既不因外界电磁干扰影响而误动作或丧失功能,也不向外界发送过大的噪声干扰,以免影响其他系统或装置正常工作。
其设计一般遵循下列三个原则:抑制噪声源,直接消除干扰产生的原因;切断电磁干扰的传播途径,或者提高传递途径对电磁干扰的衰减作用,以消除噪声源和受扰设备之间的噪声耦合;加强受扰设备抵抗电磁干扰的能力,降低噪声敏感度。
目前,对系统的采用的抗干扰技术主要有硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。
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射频电路板抗干扰设
计
射频电路板抗干扰设计摘要:为保证电路性能,在进行射频电路印制电路板(
PCB)设计时应考虑电磁兼容性,这对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。
文中重点讨论按元器件的布局与布线原则来最大限度地实现电路的性能指标,达到抗干扰的设计目的。
通过几个实验测试事例,分析了影响印制板抗干扰性能的几个不同因素,说明了印制板制作过程中应采取的实际的解决办法。
引言随着通信技术的发展,无线射频电路技术运用越来越广,其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量,射频电路印制电路板(
PCB)的抗干扰设计对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。
射频电路PCB的密度越来越高,
PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大,同一电路,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。
电磁干扰信号如果处理不当,可能造成整个电路系统的无法正常工作,因此如何防止和抑制电磁干扰,提高电磁兼容性,就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。
电磁兼容性EMC是指电子系统在规定的电磁环境中按照设计要求能正常工作的能力。
电子系统所受的电磁干扰不仅来自电场和磁场的辐射,也有线路公共阻抗、导线间耦合和电路结构的影响。
在研制设计电路时,希望设计的印制电路板尽可能不易受外界干扰的影响,而且也尽可能小地干扰影响别的电子系统。
设计印制板首要的任务是对电路进行分析,确定关键电路。
这就是要识别哪些电路是干扰源,哪些电路是敏感电路,弄清干扰源可能通过什么路径干扰敏感电路。
射频电路工作频率高,干扰源主要是通过电磁辐射来干扰敏感电路,因此射频电路PCB板抗干扰设计的目的是减小PCB板的电磁辐射和PCB 板上电路之间的串扰。
1 射频电路板设计 1. 1 元器件的布局
由于SMT一般采用红外炉热流焊来实现元器件的焊接,因而元器件的布局影响到焊点的质量,进而影响到产品的成品率。
而对于射频电路PCB设计而言,
电磁兼容性要求每个电路模块尽量不产生电磁辐射,并且具有一定的抗电磁干扰能力,因此元器件的布局也影响到电路本身的干扰及抗干扰能力,直接关系到所设计电路的性能。
故在进行射频电路PCB 设计时除了要考虑普通PCB设计时的布局外,主要还须考虑如何减小射频电路中各部分之间的相互干扰、如何减小电路本身对其他电路的干扰以及电路本身的抗干扰能力。
根据经验,射频电路效果的好坏不仅取决于射频电路板本身的性能指标,很大部分还取决于与CPU处理板间的相互影响,因此在进行PCB设计时,合理布局显得尤为重要。
布局的总原则是元器件应尽可能同一方向排列,通过选择PCB进入熔锡系统的方向来减少甚至避免焊接不良的现象;根据经验元器件间最少要有
0.5mm的间距才能满足元器件的熔锡要求,若PCB板的空间允许,元器件的间距应尽可能宽。
对于双面板一般应设计一面为SMD及SMC元件,另一面则为分立元件。
布局中应注意 : 1)首先确定与其他PCB 板或系统的接口元器件在PCB板上的位置,必须注意接口元器件间的配合问题(加元器件的方向等) ;
2)因为掌上用品的体积都很小,元器件间排列很紧凑,因此对于体积较大的元器件,必须优先考虑,确定出相应位置,并考虑相互间的配合问题;
3)认真分析电路结构,对电路进行分块处理(加高频放大电路、混频电路及解调电路等)
,尽可能将强电信号和弱电信号分开,将数字信号电路和模拟信号电路分开,完成同一功能的电路应尽量安排在一定的范围之内,从而减小信号环路面积;各部分电路的滤波网络必须就近连接,这样不仅可以减小辐射,而且可以减少被干扰的机率,提高电路的抗干扰能力;
4)根据单元电路在使用中对电磁兼容性敏感程度不同进行分组。
对于电路中易受干扰部分的元器件在布局时还应尽量避开干扰源(比如来自数据处理板上CPU的干扰等)。
1. 2 布线
在基本完成元器件的布局后,就可开始布线了。
布线的基本原则为:在组装密度许可情况下,尽量选用低密度布线设计,并且信号走线尽量粗细一致,有利于阻抗匹配。
对于射频电路,信号线的走向、宽度、线间距的不合理设计,可能造成信号传输线之间的交叉干扰;另外,系统电源自身还存在噪声干扰,所以在设计时频电路PCB时一定要综合考虑,合理布线。
布线时,所有走线应远离PCB板的边框2
mm左右,以免PCB板制作时造成断线或有断线的隐患。
电源线要尽可能宽,以减少环路电阻,同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,以提高抗干扰能力;所布信号线应尽可能短,并尽量减少过孔数目;各元器件间的连线越短越好,以减少分布参数和相互间的电磁干扰;对不相容的信号线应尽量相互远离,且尽量避免平行走线,而在正反两面的信号线应相互垂直;布线时在需要拐角的地方应以135°角为宜,避免拐直角。
布线时与焊盘直接相连的线条不宜太宽,走线应尽量离开不相连的元器件,以免短路;过孔不宜画在元器件上,且应尽量远离不相连的元器件,以免在生产中出现虚焊、连焊、短路等现象。
在射频电路PCB设计中,电源线和地线的正确布线显得尤其重要,合理的设计是克服电磁干扰的最重要的手段。
PCB上相当多的干扰源是通过电源和地线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大。
地线容易形成电磁干
扰的主要原因在于地线存在阻抗。
当有电流流过地线时,就会在地线上产生电压,从而产生地线环路电流,形成地线的环路干扰。
当多个电路共用一段地线时,就会形成公共阻抗耦合,从而产生所谓的地线噪声。
因此,在对射频电路PCB的地线进行布线时应该做到:
1)对电路进行分块处理时,射频电路基本上可分成高频放大、混频、解调、本振等部分,要为各个电路模块提供一个公共电位参考点,即各模块电路各自的地线,这样信号就可以在不同的电路模块之间传输。
然后,汇总于射频电路PCB
接入地线的地方,即汇总于总地线。
由于只存在一个参考点,因此没有公共阻抗耦合存在,从而也就没有相互干扰问题;
2)数字区与模拟区尽可能以地线进行隔离,并且数字地与模拟地要分离,最后接于电源地;
3)在各部分电路内部的地线也要注意单点接地原则,尽量减小信号环路面积,并与相应的滤波电路的地线就近相接;
4)在空间允许的情况下,各模块之间最好能以地线进行隔离,防止相互之间的信号耦合效应。
2 实验测试
下面几个实验测试事例,说明了不同原因带来的干扰及其实际的解决办法。
2. 1 电源线和地线带来的干扰
图1取自某高压控制保护PCB的部分电路。
图1a为原设计电路。
由于电源线和地线的印制导线宽度太细,电路在工作时局受外界干扰;图1b是经过改进后的电路,其电源线和地线加粗至5
mm,解决了电路的干扰问题。
图1 某高压控制保护PCB的部分电路 2. 2 元器件布局不合理带来的干扰
图2取自某雷达发射机磁场控制保护PCB的部分电路。
重新布局元器件后改进的PCB 电路(如图2b)较改进前的PCB
电路(如图2a)在抗干扰性能上有很大的改善。
图2 某雷达发射机磁场控制保护PCB的部分电路 2.
3 布线不合理带来的干扰
图3取自某雷达CFA电源控制保护PCB的部分电路。
图3a为原设计电路。
由于布线时将高压取样信号线布于闭环取样回路中,使闭环取样电路在工作时易受外界的干扰,造成经常误报过压故障;而图3b是经过改进后的PCB电路,由于避开了高压取样信号线带来的干扰,改进后的PCB电路工作可靠稳定。
图3 某雷达CFA电源控制保护PCB的部分电路 3 结语
射频电路PCB设计的关键在于如何减少辐射能力以及如何提高抗干扰能力,合理的布局与布线是设计时频电路PCB的保证。
文中所述方法有利于提高射频电路PCB设计的可靠性,解决好电磁干扰问题,进而达到电磁兼容的目的。