射频电路PCB的设计技巧

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射频电路PCB设计处理技巧

射频电路PCB设计处理技巧

射频电路PCB设计处理技巧1.地线设计:射频信号的传输对地线的布局和设计要求较高。

尽量使用多层板设计,确保地线的良好连接。

地线应该是厚而宽的,并且应该避免地线上的任何断点或改变形状的地方。

减少地线的长度,以降低地线的阻抗。

对于高频信号,建议使用分割式地线,即将地线分为多段,以减少反射和传导电磁干扰。

2.信号线和电源线的隔离:信号线和电源线在PCB上布局时应尽量相隔一定距离,尤其是高频信号线和高功率电源线。

这样可以减少信号线受到电源线干扰的可能性。

如果无法避免信号线和电源线的交叉,可以采用屏蔽罩、地线隔离等方法来降低干扰。

3.分割信号层和电源层:在多层板设计中,应尽量将信号层和电源层分离。

这样可以避免电源线的干扰对信号的影响。

当然,分割信号层和电源层时需要注意地线的布置,在高频电路中,应将地线布置在相对靠近信号层的位置。

4.PCB阻抗匹配:射频信号的传输需要保持恒定的阻抗,以避免反射和能量损失。

在设计PCB时,可以通过合理选择布线宽度、地线间距等参数来匹配所需的阻抗。

同时,为了减少匹配阻抗带来的干扰,可以在射频电路上添加滤波电容或电感等组件。

5.规避时钟信号干扰:时钟信号在高频射频电路中很容易产生干扰。

为了规避时钟信号干扰,可以在设计PCB时将时钟线与其他信号线相隔离,尽量减少与时钟信号平行的信号线的长度。

同时,可以在时钟信号线旁边添加地线来降低干扰。

6.良好的电源和接地规划:良好的电源和接地规划对射频电路的性能和稳定性至关重要。

尽量减少电源和地线的共享,避免共地引起的干扰。

可以使用独立的电源线来供应射频电路。

此外,电源和地线的连接处应采用短而宽的线路,以降低阻抗。

7.屏蔽处理:在高频射频电路设计中,经常会遇到需要屏蔽的情况。

这时可以使用屏蔽罩或屏蔽板来将信号线隔离开来,避免干扰。

屏蔽罩可以是金属板,也可以是金属层布膜,关键是要保证良好的接地。

8.热管理:在射频电路中,发热问题可能会导致性能下降。

射频微波pcb

射频微波pcb

射频微波pcb射频微波PCB(印制电路板)在现代无线通信、雷达系统、卫星通信以及其他高频应用中扮演着至关重要的角色。

这些特殊的电路板被设计用于处理射频(RF)和微波信号,这些信号通常具有高频率和复杂的传输特性。

本文将深入探讨射频微波PCB 的设计原则、关键特性、材料选择、制造工艺以及其在各种应用中的重要性。

一、射频微波PCB设计原则设计射频微波PCB时,需要遵循一系列原则以确保信号完整性、最小化传输损耗、降低电磁干扰(EMI)和优化系统性能。

1. 布局与布线:合理的布局和布线是确保高频信号传输质量的基础。

信号线应尽可能短且直接,以减少传输损耗和信号延迟。

同时,应避免锐角和直角转弯,以减少反射和辐射。

2. 地层与电源层设计:地层和电源层的设计对于控制阻抗、减少噪声和提供稳定的参考平面至关重要。

地层通常用作回流路径,需要足够大以提供低阻抗的回流路径。

3. 阻抗匹配:在高频电路中,阻抗匹配是减少信号反射和最大功率传输的关键。

设计时需要精确控制传输线的特性阻抗,通常通过调整线宽、线间距和介质厚度来实现。

4. 串扰与隔离:高频信号容易产生串扰,即信号线之间的不期望耦合。

通过增加线间距、使用屏蔽结构或差分信号传输等技术可以有效减少串扰。

5. 散热设计:高频电路中的元件可能会产生大量热量,因此散热设计是确保电路可靠性和性能稳定的重要因素。

二、射频微波PCB的关键特性射频微波PCB具有一些独特的特性,这些特性对于高频应用至关重要。

1. 高频介电常数(Dk):介电常数是描述材料在电场中极化能力的物理量。

在高频下,材料的介电常数会发生变化,影响传输线的特性阻抗和信号传播速度。

2. 损耗角正切(Df):损耗角正切描述了材料在交变电场中的能量损耗。

低损耗角正切的材料可以减少信号传输过程中的能量损失。

3. 热稳定性:高频电路在工作时会产生热量,因此要求PCB材料具有良好的热稳定性,以保持电路性能的稳定。

4. 尺寸稳定性:尺寸稳定性指的是材料在温度变化或机械应力作用下保持其尺寸不变的能力。

射频_RF_电路PCB设计

射频_RF_电路PCB设计

RF电路PCB设计一、 概述本文探讨在终端产品的PCB设计过程中,在遵守统一PCB布线规范的基础上,适用于RF电路的附加性一般原则。

二、层别设置RF电路部分往往元件、走线密度不高,为了减小信号传输损耗并使设计简明,应尽量使高频传输线位于表层(顶层或底层)。

我们一般采用的RF电路为单端对地放大形式,在PCB上实现尽可能理想的等电位地,是保证设计意图得以实现的必然要求。

所以若无其他限制,应尽可能将高频信号线邻层安排为完整的地板(如:顶层为高频信号线层,第二层宜安排为完整地板),而且其他各层在布线完成后,使用地网络铺设铜箔。

三、元件放置天线开关、功放、LNA为减小传输线损耗带来的接收灵敏度损失与发射功率损失,天线开关、功放、LNA 应尽量靠近天线或天线接口。

不同电平级的隔离当几个级联放大器对于某频率的信号的总增益大于40dB时,就可能出现放大器自激现象,这时由于高电平点的信号通过空中耦合、地耦合、供电线耦合等方式,反馈至低电平点所造成。

自激将使放大器工作状态由自激信号决定而使设计失效,为致命性问题,必须事前尽力避免。

这要求在原理图设计合理的基础上,在PCB设计时做到:电平相差悬殊(一般40dB以上)的两点a.在空间上尽可能远b.处于屏蔽盒内外或分处不同的屏蔽盒c.最好能够分处PCB的两面。

热量分散中高功率放大器、LDO等热量耗散较大的器件,在放置时应较为平均地分布在PCB上,防止PCB工作时局部过热,降低可靠性并使电路的增益、噪声系数等参数随温度发生较大变化。

退耦电容的放置退耦电容的放置原则是尽量靠近被退耦的元件脚(某些特别指明该退耦电容同时参与匹配的情况除外,如RDA400M功放)。

当退耦元件为几只不同容值的电容并联时,排列原则是容值小的更近,如图一所示:典型单元电路内元件放置如图2所示,这是一个放大器的单元电路,C650、C631、R615、L606作为该放大器的供电部分应紧靠U611放置,如图3所示。

射频电路PCB布线技巧

射频电路PCB布线技巧

RF-PCB布线技巧RF产品设计过程中降低信号耦合的PCB布线技巧新一轮蓝牙设备、无绳电话和蜂窝电话需求高潮正促使中国电子工程师越来越关注RF电路设计技巧。

RF 电路板的设计是最令设计工程师感到头疼的部分,如想一次获得成功,仔细规划和注重细节是必须加以高度重视的两大关键设计规则。

射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种“黑色艺术”,但这个观点只有部分正确,RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。

不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。

当然,有许多重要的RF设计课题值得讨论,包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波,不过,本文将集中探讨与RF电路板分区设计有关的各种问题。

今天的蜂窝电话设计以各种方式将所有的东西集成在一起,这对RF电路板设计来说很不利。

现在业界竞争非常激烈,人人都在找办法用最小的尺寸和最小的成本集成最多的功能。

模拟、数字和RF电路都紧密地挤在一起,用来隔开各自问题区域的空间非常小,而且考虑到成本因素,电路板层数往往又减到最小。

令人感到不可思议的是,多用途芯片可将多种功能集成在一个非常小的裸片上,而且连接外界的引脚之间排列得又非常紧密,因此RF、IF、模拟和数字信号非常靠近,但它们通常在电气上是不相干的。

电源分配可能对设计者来说是一个噩梦,为了延长电池寿命,电路的不同部分是根据需要而分时工作的,并由软件来控制转换。

这意味着你可能需要为你的蜂窝电话提供5到6种工作电源。

RF布局概念在设计RF布局时,有几个总的原则必须优先加以满足:尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单地说,就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路。

如果你的PCB板上有很多物理空间,那么你可以很容易地做到这一点,但通常元器件很多,PCB空间较小,因而这通常是不可能的。

射频PCB设计中的常见问题及解决方法

射频PCB设计中的常见问题及解决方法

射频PCB设计中的常见问题及解决方法(1) 缩短与地线层的连接距离所有对地线层的连接必须尽量短,接地过孔应放置在(或非常接近) 元件的焊盘处。

决不要让两个地信号共用一个接地过孔,这可能导致由于过孔连接阻抗在两个焊盘之间产生串扰。

2) RF 去耦去耦电容应该放置在尽可能靠近引脚的位置,每个需要去耦的引脚处都应采用电容去耦。

采用高品质的陶瓷电容,介电类型最好是“NPO”,“X7R”在大多数应用中也能较好工作。

理想的选择电容值应使其串联谐振等于信号频率。

例如434 MHz 时,SMD 贴装的100 p F 电容将良好工作,此频率时,电容的容抗约为4 Ω,过孔的感抗也在同样范围。

串联的电容和过孔对于信号频率形成一个陷波滤波器,使之能有效的去耦。

868 MHz 时,33 p F 电容是一个理想的选择。

除了RF 去耦的小值电容,一个大值电容也应放置在电源线路上去耦低频,可选择一个2. 2 μF陶瓷或10μF 的钽电容。

(3) 电源的星形布线星形布线是模拟电路设计中众所周知的技巧。

星形布线——上各模块具有各自的来自公共供电电源点的电源线路。

在这种情况下,星形布线意味着电路的数字部分和RF 部分应有各自的电源线路,这些电源线应在靠近IC 处分别去耦。

这是一个隔开来自数字部分和来自RF 部分电源噪声的有效方法。

如果将有严重噪声的模块置于同一上,可以将电感(磁珠) 或小阻值电阻(10 Ω) 串联在电源线和模块之间,并且必须采用至少10 μF 的钽电容作这些模块的电源去耦。

这样的模块如RS 232 驱动器或开关电源稳压器。

(4) 合理安排PCB 布局为减小来自噪声模块及周边模拟部分的干扰,各电路模块在板上的布局是重要的。

应总是将敏感的模块( RF部分和天线) 远离噪声模块(微控制器和RS 232 驱动器)以避免干扰。

(5) 屏蔽RF 信号对其他模拟部分的影响如上所述,RF 信号在发送时会对其他敏感模拟电路模块如ADC 造成干扰。

射频电路PCB的设计

射频电路PCB的设计

射频电路PCB的设计文章主要针对射频电路PCB的设计进行分析,结合当下射频电路PCB设计的发展现状为根据,从射频电路PCB设计流程、射频电路PCB具体设计等方面进行深入研究与探索,主要目的在于更好的推动射频电路PCB设计的发展与进步。

标签:射频电路PCB 设计流程在通信技术逐渐完善的作用下,射频电路的使用范围也逐渐提升,其中移动电子设备、掌上电脑等对其有着较为重要的使用,同时射频电路自身的运行性能对相关设备的质量也有着直接的影响。

各种移动设备的主要特征是其规格相对较小,致使其内部元件密度相对较大,同时也使得SMT技术以及COB技术得到较为广泛的使用,提高了电子元器件之间的干扰性,若对电磁干扰信号处理存在问题则会对供电系统运行产生影响,所以对电磁干扰进行预防与抑制,对电磁兼容性进行提升成为了射频电路PCB设计的主要问题之一。

一、射频电路PCB设计流程想要更好的对电磁兼容性进行提升与完善,工作人员在对材板进行选择过程中应对介电常数数值较小的基材进行使用。

其主要设计流程主要为:首先,对Protel99SE设计软件进行使用,这一设计软件数据库管理模式主要对项目管理工具软件进行使用,在隐含性的作用下需求其创建用于PCB版图以及管理过程中指定的电力原理图的数据库文件。

在对其进行设计过程中机构结合实际情况将各种进行使用的电子元器件在电子元器件库中进行充分保存,较好的对互联网连接进行实现。

其次,在设计原理图制作完成后工作人员还应对相应的网络表进行创建以备使用。

再次,对形状与规格进行充分的设计与规定。

工作人员结合实际设计需求,对射频电路PCB规格、形状等进行充分明确,在对电子元器件进行制作期间主要利用Protel99SE设计软件进行科学合理的设计。

工作人员利用软件中设计菜单的MAKE LI-BRARS指令进入元件器设计界面,在对TOOL菜单中的新元件指令进行选择就可对元器件进行设计与规划,期间设计人员可结合元器件实际的规格以形状等在顶层布线层中使用PLACE PAD指令在相应的位置上对焊盘进行绘制,在将其编辑成实际需要的焊盘,编辑内容主要为焊盘的过个、形状、尺寸等。

射频PCB板布线布局经验

射频PCB板布线布局经验

射频PCB板布线布局经验随着射频电子产品的突飞猛进,求日益曾高,伴随着一轮蓝牙设备、蜂窝电话和3G时代来临,使得工程师越来越关注RF电路的设计技巧。

射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,但是,电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。

不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折中处理。

当然,有许多重要的RF设计课题值得讨论,包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波,所以这些对射频的EMC、EMI影响都很大,下面就对射频PCB 板的在设计RF布局时必须满足的条件加以总结:一:尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单地说,就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路。

射频功能比较多、元器件很多,但是PCB空间较小,同时考虑到布线的设计过程限定最高,所有的这一些对设计技巧的要求就比较高。

这时候可能需要设计四层到六层PCB 了,让它们交替工作,而不是同时工作。

高功率电路有时还可包括RF缓冲器和压控制振荡器(VCO)。

确保PCB板上高功率区至少有一整块地,最好上面没有过孔,当然,铜皮越多越好。

敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。

二:设计分区可以分解为物理分区和电气分区。

物理分区主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等问题;电气分区可以继续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。

三:我们讨论物理分区问题。

元器件布局是实现一个优秀RF设计的关键,最有效的技术是首先固定位于RF路径上的元器件,并调整其朝向以将RF路径的长度减到最小,使输入远离输出,并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路。

最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层,并尽可能将RF线走在表层上。

将RF路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感,而且还可以减少主地上的虚焊点,并可减少RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会。

射频(RF)电路板分区设计中PCB布局布线技巧

射频(RF)电路板分区设计中PCB布局布线技巧

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射频(RF) 射频(RF)电路板分区设计中 PCB 布局布线技巧[日期:09-03-12] [来源:] [作者:Jenny] [热度:36] 么是 RF,IF 信号.楼上的回答意思是对的,但我觉得不是很专业. 1,信号不一定就是电流,现在通讯行业,很多信号是以电压的形式存在. 2,对射频和中频的区分不详细. 在无线通讯系统中,根据频率,可以分成射频,中频和基带信号.射频重要用于信号在空间的传输, 基带信号是基站等数字设备可以处理的信号, 中频是从射频变化到基带信号的过渡频率.以前的系统一般是从射频直接变到基带.现在的新的系统是射频->中频->基带称为两次变频. 射频:> 500M Hz 中频:50MHz ~ 500MHz 基带:< 50MHz 上面的分类只是提供参考,这三种频段并没有一个绝对的界线.今天的蜂窝电话设计以各种方式将所有的东西集成在一起,这对 RF 电路板设计来说很不利.现在业界竞争非常激烈,人人都在找办法用最小的尺寸和最小的成本集成最多的功能.模拟,数字和 RF 电路都紧密地挤在一起,用来隔开各自问题区域的空间非常小,而且考虑到成本因素,电路板层数往往又减到最小.令人感到不可思议的是,多用途芯片可将多种功能集成在一个非常小的裸片上,而且连接外界的引脚之间排列得又非常紧密,因此 RF,IF,模拟和数字信号非常靠近,但它们通常在电气上是不相干的.电源分配可能对设计者来说是一个噩梦,为了延长电池寿命,电路的不同部分是根据需要而分时工作的,并由软件来控制转换.这意味着你可能需要为你的蜂窝电话提供 5 到 6 种工作电源. 在设计 RF 布局时,有几个总的原则必须优先加以满足: 尽可能地把高功率 RF 放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单地说,就是让高功率 RF 发射电路远离低功率 RF 接收电路.如果你的 PCB 板上有很多物理空间,那么你可以很容易地做到这一点,但通常元器件很多,PCB 空间较小,因而这通常是不可能的.你可以把他们放在 PCB 板的两面,或者让它们交替工作,而不是同时工作.高功率电路有时还可包括 RF 缓冲器和压控制振荡器(VCO). 确保 PCB 板上高功率区至少有一整块地,最好上面没有过孔,当然,铜皮越多越好.稍后,我们将讨论如何根据需要打破这个设计原则,以及如何避免由此而可能引起的问题. 芯片和电源去耦同样也极为重要,稍后将讨论实现这个原则的几种方法. RF 输出通常需要远离 RF 输入,稍后我们将进行详细讨论. 敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和 RF 信号.如何进行分区? 设计分区可以分解为物理分区和电气分区.物理分区主要涉及元器件布局,朝向和屏蔽等问题;电气分区可以继续分解为电源分配,RF 走线,敏感电路和信号以及接地等的分区. 首先我们讨论物理分区问题.元器件布局是实现一个优秀 RF 设计的关键,最有效的技术是首先固定位于 RF 路径上的元器件,并调整其朝向以将 RF 路径的长度减到最小,使输入远离输出,并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路. 最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层,并尽可能将 RF 线走在表层上. 将 RF 路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感,而且还可以减少主地上的虚焊点,并可减少 RF 能量泄漏到层叠板内其他区域的机会. 在物理空间上,像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个 RF 区之间相互隔离开来,但是双工器, 混频器和中频放大器/混频器总是有多个RF/IF 信号相互干扰,因此必须小心地将这一影响减到最小.RF 与 IF 走线应尽可能走十字交叉,并尽可能在它们之间隔一块地.正确的 RF 路径对整块 PCB 板的性能而言非常重要,这也就是为什么元器件布局通常在蜂窝电话 PCB 板设计中占大部分时间的原因. 在蜂窝电话 PCB 板上,通常可以将低噪音放大器电路放在 PCB 板的某一面,而高功率放大器放在另一面,并最终通过双工器把它们在同一面上连接到 RF 端和基带处理器端的天线上.需要一些技巧来确保直通过孔不会把 RF 能量从板的一面传递到另一面,常用的技术是在两面都使用盲孔.可以通过将直通过孔安排在 PCB 板两面都不受 RF 干扰的区域来将直通过孔的不利影响减到最小. 有时不太可能在多个电路块之间保证足够的隔离,在这种情况下就必须考虑采用金属屏蔽罩将射频能量屏蔽在 RF 区域内,但金属屏蔽罩也存在问题,例如:自身成本和装配成本都很贵; 外形不规则的金属屏蔽罩在制造时很难保证高精度,长方形或正方形金属屏蔽罩又使元器件布局受到一些限制;金属屏蔽罩不利于元器件更换和故障定位;由于金属屏蔽罩必须焊在地上,必须与元器件保持一个适当距离,因此需要占用宝贵的 PCB 板空间. 尽可能保证屏蔽罩的完整非常重要,进入金属屏蔽罩的数字信号线应该尽可能走内层,而且最好走线层的下面一层 PCB 是地层.RF 信号线可以从金属屏蔽罩底部的小缺口和地缺口处的布线层上走出去,不过缺口处周围要尽可能地多布一些地,不同层上的地可通过多个过孔连在一起. 尽管有以上的问题,但是金属屏蔽罩非常有效,而且常常还是隔离关键电路的唯一解决方案. 此外,恰当和有效的芯片电源去耦也非常重要.许多集成了线性线路的 RF 芯片对电源的噪音非常敏感,通常每个芯片都需要采用高达四个电容和一个隔离电感来确保滤除所有的电源噪音). 最小电容值通常取决于其自谐振频率和低引脚电感,C4 的值就是据此选择的.C3 和 C2 的值由于其自身引脚电感的关系而相对较大一些,从而 RF 去耦效果要差一些,不过它们较适合于滤除较低频率的噪声信号.电感 L1 使 RF 信号无法从电源线耦合到芯片中.记住:所有的走线都是一条潜在的既可接收也可发射 RF 信号的天线,另外将感应的射频信号与关键线路隔离开也很必要. 这些去耦元件的物理位置通常也很关键,这几个重要元件的布局原则是:C4 要尽可能靠近 IC 引脚并接地,C3 必须最靠近 C4,C2 必须最靠近 C3,而且 IC 引脚与 C4 的连接走线要尽可能短,这几个元件的接地端(尤其是 C4)通常应当通过下一地层与芯片的接地引脚相连.将元件与地层相连的过孔应该尽可能靠近 PCB 板上元件焊盘,最好是使用打在焊盘上的盲孔以将连接线电感减到最小,电感应该靠近 C1. 一块集成电路或放大器常常带有一个开漏极输出,因此需要一个上拉电感来提供一个高阻抗 RF 负载和一个低阻抗直流电源,同样的原则也适用于对这一电感端的电源进行去耦.有些芯片需要多个电源才能工作,因此你可能需要两到三套电容和电感来分别对它们进行去耦处理,如果该芯片周围没有足够空间的话,那么可能会遇到一些麻烦. 记住电感极少并行靠在一起,因为这将形成一个空芯变压器并相互感应产生干扰信号,因此它们之间的距离至少要相当于其中一个器件的高度,或者成直角排列以将其互感减到最小. 电气分区原则大体上与物理分区相同,但还包含一些其它因素.现代蜂窝电话的某些部分采用不同工作电压,并借助软件对其进行控制,以延长电池工作寿命.这意味着蜂窝电话需要运行多种电源,而这给隔离带来了更多的问题.电源通常从连接器引入,并立即进行去耦处理以滤除任何来自线路板外部的噪声, 然后再经过一组开关或稳压器之后对其进行分配. 蜂窝电话里大多数电路的直流电流都相当小,因此走线宽度通常不是问题,不过,必须为高功率放大器的电源单独走一条尽可能宽的大电流线,以将传输压降减到最低.为了避免太多电流损耗,需要采用多个过孔来将电流从某一层传递到另一层.此外,如果不能在高功率放大器的电源引脚端对它进行充分的去耦,那么高功率噪声将会辐射到整块板上,并带来各种各样的问题.高功率放大器的接地相当关键,并经常需要为其设计一个金属屏蔽罩. 在大多数情况下,同样关键的是确保 RF 输出远离 RF 输入.这也适用于放大器,缓冲器和滤波器.在最坏情况下,如果放大器和缓冲器的输出以适当的相位和振幅反馈到它们的输入端,那么它们就有可能产生自激振荡.在最好情况下,它们将能在任何温度和电压条件下稳定地工作.实际上,它们可能会变得不稳定,并将噪音和互调信号添加到 RF 信号上. 如果射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端,这可能会严重损害滤波器的带通特性.为了使输入和输出得到良好的隔离,首先必须在滤波器周围布一圈地,其次滤波器下层区域也要布一块地,并与围绕滤波器的主地连接起来.把需要穿过滤波器的信号线尽可能远离滤波器引脚也是个好方法.此外,整块板上各个地方的接地都要十分小心,否则你可能会在不知不觉之中引入一条你不希望发生的耦合通道. 图 3 详细说明了这一接地办法. 有时可以选择走单端或平衡 RF 信号线,有关交叉干扰和 EMC/EMI 的原则在这里同样适用.平衡 RF 信号线如果走线正确的话,可以减少噪声和交叉干扰,但是它们的阻抗通常比较高,而且要保持一个合理的线宽以得到一个匹配信号源,走线和负载的阻抗,实际布线可能会有一些困难. 缓冲器可以用来提高隔离效果,因为它可把同一个信号分为两个部分,并用于驱动不同的电路,特别是本振可能需要缓冲器来驱动多个混频器.当混频器在 RF 频率处到达共模隔离状态时,它将无法正常工作.缓冲器可以很好地隔离不同频率处的阻抗变化,从而电路之间不会相互干扰. 缓冲器对设计的帮助很大,它们可以紧跟在需要被驱动电路的后面,从而使高功率输出走线非常短, 由于缓冲器的输入信号电平比较低,因此它们不易对板上的其它电路造成干扰. 还有许多非常敏感的信号和控制线需要特别注意,但它们超出了本文探讨的范围,因此本文仅略作论述,不再进行详细说明. 压控振荡器(VCO)可将变化的电压转换为变化的频率,这一特性被用于高速频道切换,但它们同样也将控制电压上的微量噪声转换为微小的频率变化,而这就给 RF 信号增加了噪声.总的来说,在这一级以后你再也没有办法从 RF 输出信号中将噪声去掉.那么困难在哪里呢?首先,控制线的期望频宽范围可能从DC 直到 2MHz,而通过滤波来去掉这么宽频带的噪声几乎是不可能的;其次,VCO 控制线通常是一个控制频率的反馈回路的一部分,它在很多地方都有可能引入噪声,因此必须非常小心处理VCO 控制线. 要确保 RF 走线下层的地是实心的,而且所有的元器件都牢固地连到主地上,并与其它可能带来噪声的走线隔离开来.此外,要确保 VCO 的电源已得到充分去耦,由于 VCO 的 RF 输出往往是一个相对较高的电平,VCO 输出信号很容易干扰其它电路,因此必须对VCO 加以特别注意.事实上,VCO 往往布放在 RF 区域的末端,有时它还需要一个金属屏蔽罩. [编辑本段编辑本段] 编辑本段简介锁相环 (phase-locked loop)PLL 原理框图为无线电发射中使频率较为稳定的一种方法,主要有 VCO(压控振荡器)和 PLL IC ,压控振荡器给出一个信号,一部分作为输出,另一部分通过分频与 PLL IC 所产生的本振信号作相位比较,为了保持频率不变,就要求相位差不发生改变,如果有相位差的变化, 则 PLL IC 的电压输出端的电压发生变化,去控制 VCO,直到相位差恢复!达到锁频的目的!!能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号保持确定关系的闭环电子电路. 锁相环由鉴相器,环路滤波器和压控振荡器组成.鉴相器用来鉴别输入信号 Ui 与输出信号 Uo 之间的相位差 ,并输出误差电压 Ud .Ud 中的噪声和干扰成分被低通性质的环路滤波器滤除,形成压控振荡器(VCO)的控制电压 Uc.Uc 作用于压控振荡器的结果是把它的输出振荡频率 fo 拉向环路输入信号频率 fi ,当二者相等时, 环路被锁定 ,称为入锁.维持锁定的直流控制电压由鉴相器提供,因此鉴相器的两个输入信号间留有一定的相位差. PLL:phase Locked Loop 相同步回路, 锁相回路,用来统一整合时脉讯号,使内存能正确的存取资料. 直接数字频率合成(DDS—Digital Direct Frequency Synthesis)技术是一种新的频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,JOSEPH TIERNEY 等 3 人于 1971 年提出了直接数字频率合成的思想,但由于受当时微电子技术和数字信号处理技术的限制,DDS 技术没有受到足够重视,随着电子工程领域的实际需要以及数字集成电路和微电子技术的发展,DDS 技术日益显露出它的优越性. DDS 是一种全数字化的频率合成器,由相位累加器,波形 ROM,D/A 转换器和低通滤波器构成.时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于 ROM 的地址线位数,幅度量化噪声取决于 R OM 的数据位字长和 D/A 转换器位数. DDS 有如下优点:⑴频率分辨率高,输出频点多,可达个频点(N 为相位累加器位数);⑵频率切换速度快,可达 us 量级;⑶频率切换时相位连续;⑷可以输出宽带正交信号;⑸输出相位噪声低,对参考频率源的相位噪声有改善作用;⑹可以产生任意波形;⑺全数字化实现,便于集成,体积小,重量轻,因此八十年代以来各国都在研制和发展各自的DDS 产品, 如美国QUALCOMM 公司的Q2334, Q2220; STANFORD 公司的STEL-1175,STEL-1180;AD 公司的 AD7008,AD9850,AD9 854 等.这些 DDS 芯片的时钟频率从几十兆赫兹到几百兆赫兹不等,芯片从一般功能到集成有 D/A 转换器和正交调制器. PLL:Phase Locked Logic 相同步逻辑锁相环的用途是在收,发通信双方建立载波同步或位同步.因为它的工作过程是一个自动频率(相位)调整的闭合环路,所以叫环.锁相环分模拟锁相环和数字锁相环两种.[编辑本段编辑本段] 编辑本段用途锁相环最初用于改善电视接收机的行同步和帧同步,以提高抗干扰能力.2 0 世纪 50 年代后期随着空间技术的发展,锁相环用于对宇宙飞行目标的跟踪,遥测和遥控.60 年代初随着数字通信系统的发展,锁相环应用愈广,例如为相干解调提取参考载波,建立位同步等.具有门限扩展能力的调频信号锁相鉴频器也是在 60 年代初发展起来的.在电子仪器方面,锁相环在频率合成器和相位计等仪器中起了重要作用. 锁相环技术目前的应用集中在以下三个方面:第一信号的调制和解调;第二信号的调频和解调;第三信号频率合成电路.[编辑本段编辑本段] 编辑本段工作原理锁相环可以分为模拟锁相环和数字锁相环.基本工作原理压控振荡器给出一个信号,一部分作为输出,另一部分通过分频与 PLL IC 所产生的本振信号作相位比较 ,为了保持频率不变 ,就要求相位差不发生改变,如果有相位差的变化,则 PLL IC 的电压输出端的电压发生变化,去控制 VCO,直到相位差恢复!达到锁频的目的!!能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号保持确定关系的闭环电子电路.模拟锁相环工作原理模拟锁相环主要由相位参考提取电路,压控振荡器,相位比较器,控制电路等组成.压控振荡器输出的是与需要频率很接近的等幅信号,把它和由相位参考提取电路从信号中提取的参考信号同时送入相位比较器,用比较形成的误差通过控制电路使压控振荡器的频率向减小误差绝对值的方向连续变化, 实现锁相, 从而达到同步.数字锁相环工作原理数字锁相环主要由相位参考提取电路,晶体振荡器,分频器,相位比较器, 脉冲补抹门等组成.分频器输出的信号频率与所需频率十分接近,把它和从信号中提取的相位参考信号同时送入相位比较器,比较结果示出本地频率高了时就通过补抹门抹掉一个输入分频器的脉冲,相当于本地振荡频率降低;相反,若示出本地频率低了时就在分频器输入端的两个输入脉冲间插入一个脉冲,相当于本地振荡频率上升,从而达到同步.谐振电路(一个用于发射机,另一个用于接收机)与 VCO 有关,但也有它自己的特点.简单地讲,谐振电路是一个带有容性二极管的并行谐振电路,它有助于设置 VCO 工作频率和将语音或数据调制到 RF 信号上. 所有 VCO 的设计原则同样适用于谐振电路. 由于谐振电路含有数量相当多的元器件, 板上分布区域较宽以及通常运行在一个很高的 RF 频率下,因此谐振电路通常对噪声非常敏感.信号通常排列在芯片的相邻脚上,但这些信号引脚又需要与相对较大的电感和电容配合才能工作,这反过来要求这些电感和电容的位置必须靠得很近,并连回到一个对噪声很敏感的控制环路上.要做到这点是不容易的. 自动增益控制(AGC)放大器同样是一个容易出问题的地方, 不管是发射还是接收电路都会有 AGC 放大器. AGC 放大器通常能有效地滤掉噪声, 不过由于蜂窝电话具备处理发射和接收信号强度快速变化的能力,因此要求 AGC 电路有一个相当宽的带宽,而这使某些关键电路上的 AGC 放大器很容易引入噪声. 设计 AGC 线路必须遵守良好的模拟电路设计技术,而这跟很短的运放输入引脚和很短的反馈路径有关,这两处都必须远离 RF,IF 或高速数字信号走线.同样,良好的接地也必不可少,而且芯片的电源必须得到良好的去耦.如果必须要在输入或输出端走一根长线,那么最好是在输出端,通常输出端的阻抗要低得多,而且也不容易感应噪声.通常信号电平越高,就越容易把噪声引入到其它电路. 在所有 PCB 设计中, 尽可能将数字电路远离模拟电路是一条总的原则, 它同样也适用于 RF PCB 设计. 公共模拟地和用于屏蔽和隔开信号线的地通常是同等重要的,问题在于如果没有预见和事先仔细的计划, 每次你能在这方面所做的事都很少.因此在设计早期阶段,仔细的计划,考虑周全的元器件布局和彻底的布局评估都非常重要,由于疏忽而引起的设计更改将可能导致一个即将完成的设计又必须推倒重来.这一因疏忽而导致的严重后果,无论如何对你的个人事业发展来说不是一件好事. 同样应使 RF 线路远离模拟线路和一些很关键的数字信号,所有的 RF 走线,焊盘和元件周围应尽可能多填接地铜皮,并尽可能与主地相连.类似面包板的微型过孔构造板在 RF 线路开发阶段很有用,如果你选用了构造板,那么你毋须花费任何开销就可随意使用很多过孔,否则在普通 PCB 板上钻孔将会增加开发成本,而这在大批量生产时会增加成本. 如果 RF 走线必须穿过信号线,那么尽量在它们之间沿着 RF 走线布一层与主地相连的地.如果不可能的话,一定要保证它们是十字交叉的,这可将容性耦合减到最小,同时尽可能在每根 RF 走线周围多布一些地,并把它们连到主地.此外,将并行 RF 走线之间的距离减到最小可以将感性耦合减到最小. 一个实心的整块接地面直接放在表层下第一层时,隔离效果最好,尽管小心一点设计时其它的做法也管用.我曾试过把接地面分成几块来隔离模拟,数字和 RF 线路,但我从未对结果感到满意过,因为最终总是有一些高速信号线要穿过这些分开的地,这不是一件好事. 在 PCB 板的每一层,应布上尽可能多的地,并把它们连到主地面.尽可能把走线靠在一起以增加内部信号层和电源分配层的地块数量,并适当调整走线以便你能将地连接过孔布置到表层上的隔离地块.应当避免在 PCB 各层上生成游离地,因为它们会像一个小天线那样拾取或注入噪音.在大多数情况下,如果你不能把它们连到主地,那么你最好把它们去掉.RF PCB 电路板 Design 技巧微过孔的种类电路板上不同性质的电路必须分隔, 但是又要在不产生电磁干扰的最佳情况下连接, 这就需要用到微过孔(microvia).通常微过孔直径为 0.05mm 至 0.20mm,这些过孔一般分为三类,即盲孔(blind via),埋孔(bury via)和通孔(through via).盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径).埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面.上述两类孔都位于线路板的内层, 层压前利用通孔成型制程完成, 在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层.第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的黏着定位孔. 采用分区技巧在设计RF 电路板时, 应尽可能把高功率 RF 放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单的说,就是让高功率 RF 发射电路远离低噪音接收电路.如果 PCB 板上有很多空间,那么可以很容易地做到这一点.但通常零元件很多时,PCB 空间就会变的很小,因此这是很难达到的.可以把它们放在 PCB 板的两面,或者让它们交替工作,而不是同时工作. 高功率电路有时还可包括 RF 缓冲器(buffer)和压控振荡器(VCO). 设计分区可以分成实体分区(physical partitioning)和电气分区(Electrical partitioning).实体分区主要涉及零元件布局,方位和遮罩等问题;电气分区可以继续分成电源分配,RF 走线,敏感电路和信号,接地等分区. 实体分区零元件布局是实现一个优异 RF 设计的关键,最有效的技术是首先固定位于 RF 路径上的零元件,并调整其方位,使 RF 路径的长度减到最小.并使 RF 输入远离 RF 输出,并尽可能远离高功率电路和低噪音电路. 最有效的电路板堆叠方法是将主接地安排在表层下的第二。

pcb rf信号走线基本要求

pcb rf信号走线基本要求

pcb rf信号走线基本要求(原创版)目录1.PCB RF 信号走线的基本要求2.RF 信号走线的重要性3.RF 信号走线的基本规则4.RF 信号走线的设计技巧5.总结正文一、PCB RF 信号走线的基本要求在设计 PCB(印刷电路板)时,RF(射频)信号走线是一个关键环节。

RF 信号走线负责在各个电子元件之间传输信号,其性能直接影响到整个电路系统的稳定性和性能。

因此,在设计 RF 信号走线时,需要遵循一些基本要求,以确保其能够满足电路系统的需求。

二、RF 信号走线的重要性RF 信号走线在 PCB 设计中的重要性主要体现在以下几个方面:1.信号完整性:RF 信号走线需要保证信号在传输过程中能够保持完整,避免因为走线不良导致的信号失真或衰减。

2.信号隔离:RF 信号走线应与其他信号走线保持一定的间距,以减少相互之间的干扰。

3.电磁兼容性:RF 信号走线需要满足电磁兼容性要求,避免走线产生电磁辐射,影响其他电子设备或本电路系统的正常工作。

4.信号传输速率:RF 信号走线应能够满足信号传输的速率要求,以保证整个电路系统的稳定性。

三、RF 信号走线的基本规则在设计 RF 信号走线时,需要遵循以下基本规则:1.走线宽度:RF 信号走线的宽度应根据信号的频率和传输速率进行设计。

通常情况下,走线宽度越宽,信号传输的速率越快,但同时也会增加成本。

2.走线长度:RF 信号走线的长度应尽量缩短,以减小信号传输过程中的损耗。

3.走线形状:RF 信号走线应采用直线或圆弧形状,避免使用弯角或折线,以减小信号传输过程中的反射和干扰。

4.走线间距:RF 信号走线与其他信号走线之间的间距应根据信号的频率和电磁兼容性要求进行设计。

通常情况下,走线间距越大,电磁干扰越小。

5.地形设计:RF 信号走线应位于连续的地形平面上,以保证信号传输的稳定性。

四、RF 信号走线的设计技巧在设计 RF 信号走线时,可以采用以下技巧来提高走线的性能:1.使用微带线或带状线:微带线或带状线具有较低的信号损耗和较高的传输速率,适用于高频率的 RF 信号走线。

射频电路板设计技巧

射频电路板设计技巧

射频电路板设计技巧成功的RF设计必须仔细注意整个设计过程中每个步骤及每个细节,这意味着必须在设计开始阶段就要进行彻底的、仔细的规划,并对每个设计步骤的进展进行全面持续的评估。

而这种细致的设计技巧正是国内大多数电子企业文化所欠缺的。

近几年来,由于蓝芽设备、无线局域网络(WLAN)设备,和行动电话的需求与成长,促使业者越来越关注RF电路设计的技巧。

从过去到现在,RF电路板设计如同电磁干扰(EMI)问题一样,一直是工程师们最难掌控的部份,甚至是梦魇。

若想要一次就设计成功,必须事先仔细规划和注重细节才能奏效。

射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种「黑色艺术」(black art) 。

但这只是一种以偏盖全的观点,RF电路板设计还是有许多可以遵循的法则。

不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些法则因各种限制而无法实施时,如何对它们进行折衷处理。

重要的RF设计课题包括:阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板、波长和谐波...等,本文将集中探讨与RF电路板分区设计有关的各种问题。

微过孔的种类电路板上不同性质的电路必须分隔,但是又要在不产生电磁干扰的最佳情况下连接,这就需要用到微过孔(microvia)。

通常微过孔直径为0.05mm至0.20mm,这些过孔一般分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(bury via)和通孔(through via)。

盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。

埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。

上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型制程完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。

第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为组件的黏着定位孔。

采用分区技巧在设计RF电路板时,应尽可能把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来。

射频板设计经验总结

射频板设计经验总结

射频板设计经验总结一、传输线图1:直角补偿1.根据50Ω特性阻抗所需的线宽和铺地间距,选择正确的传输线类型(微带线或带状线);2.通过阻抗计算工具确保阻抗线路安装50Ω特性阻抗设计,并确定线宽和铺地间距以及结构;3.为保持射频线路特性阻抗的连续性,保持射频布线宽度和线间距保持一致,不发生突变。

4.针对带状线,铺地间距应小于传输线与参考面的厚度,否则带状线将变为微带线;5.针对带状线,确保镜像地面积尽量大,至少要大于传输线与地的间隙;6.为射频传输线提供一个干净,没有干扰的,同时没有任何射频信号线通过其下穿过的镜像地,以提供一个良好的射频信号信号回路;7.尽量缩短传输线的长度,长的传输线将带来衰减;8.避免射频传输线的直角,必须需要拐角时应进行直角补偿,见附图1;9.射频信号线上尽量不要出现分叉或者之脚,都会对射频阻抗产生影响;10.不要在射频传输线上平行布置任何线路,这样的线路会增加线与线之间的额耦合;11.不要在射频传输线上设置测试点;二、PCB叠层推荐使用四层板结构,层设置架构如下:【Top layer】射频IC和元件、射频传输线、天线、去耦电容和其他信号线,见附图2;【Layer 2】地平面【Layer 3】电源平面【Bottomlayer】非射频元件和信号线完整的电源平面提供极低的电源阻抗和分布的去耦电容,同时射频信号线有一个完整的参考地,为射频信号提供完整恒定不变的参考,有利于射频传输线阻抗的连续性。

两层板主要用于低成本,简单的电路板。

为是设计50Ω特性阻抗,一般电路板厚度要很小,同时电路板的也无法提供完整的地平面。

图2:Top layer1、地平面地平面设计在射频电路板设计中十分重要,见图3。

射频信号的返回路径就是射频信号线下的地平面,良好的地设计是完整的且尽可能宽的不存在中断地平面,一旦返回路径的地平面被中断,返回信号就会找一个更小阻抗的路径回流,这样就加大电流环路,增加了电感引起不必要的EMI的干扰。

射频电路用的PCB设计要点

射频电路用的PCB设计要点

射频电路用的PCB设计要点在射频电路设计中,PCB(Printed Circuit Board)的设计起着至关重要的作用。

合理的PCB设计可以提高射频电路的性能,减少干扰和损耗。

本文将探讨一些射频电路用的PCB设计要点。

一、基本PCB设计原则1. 尽量缩短信号传输路径:射频信号的传输路径越短,信号损耗越小,干扰也会降低。

因此,在设计中应尽可能缩短信号传输路径,减少连线的长度。

2. 保持尽量低的阻抗:射频信号的传输需要考虑阻抗匹配的问题。

为了保持信号的完整性,射频电路中的阻抗匹配非常重要。

在PCB设计中,应保持尽量低的阻抗,以减少信号的反射和损耗。

3. 降低信号的串扰:在射频电路中,信号的串扰会导致性能下降和干扰增加。

为减少信号的串扰,可以采用合理的布局和屏蔽技术。

在PCB设计中,应尽量将信号线与干扰线隔离开,减少信号的相互干扰。

二、PCB布局和层次划分1. 合理的尺寸和形状:在PCB设计中,合理的尺寸和形状对射频电路的性能至关重要。

一般来说,尽量采用矩形形状的PCB板,避免尖角和直角。

同时,应根据电路的特点,合理设置信号线和供电线的布局。

2. 分层设计:在射频电路中,分层设计可以有效提高电路的性能。

一般情况下,射频电路板应至少分为两层,即信号层和地层。

信号层用于放置信号线和元件,地层用于保持低阻抗和提供地平面。

三、PCB连线和焊盘设计1. 尽量采用差分信号传输:差分信号传输可以有效抑制干扰,并提高信号的抗干扰能力。

在设计PCB连线时,应尽量采用差分信号传输的方式,减少串扰和信号损耗。

2. 规避并降低信号反射:为了减少信号的反射和损耗,应尽量规避直角弯曲和尖角连线,并采用合适的终端阻抗匹配。

3. 合理分布焊盘:焊盘的布局对信号的传输和信号质量有着重要的影响。

在设计PCB时,应尽量将焊盘分布均匀,减少焊盘间的干扰。

四、PCB封装和屏蔽设计1. 选择适当的封装材料:射频电路中的元件和器件的封装材料对信号传输有很大影响。

非常有用的射频电路PCB设计技巧

非常有用的射频电路PCB设计技巧

⾮常有⽤的射频电路PCB设计技巧由于射频(RF)电路为分布参数电路,在电路的实际⼯作中容易产⽣趋肤效应和耦合效应,所以在实际的PCB设计中,会发现电路中的⼲扰辐射难以控制。

如:数字电路和模拟电路之间相互⼲扰、供电电源的噪声⼲扰、地线不合理带来的⼲扰等问题。

正因为如此,如何在PCB的设计过程中,权衡利弊寻求⼀个合适的折中点,尽可能地减少这些⼲扰,甚⾄能够避免部分电路的⼲涉,是射频电路PCB设计成败的关键。

⽂中从PCB的LAYOUT⾓度,提供了⼀些处理的技巧,对提⾼射频电路的抗⼲扰能⼒有较⼤的⽤处。

⼀RF布局这⾥讨论的主要是多层板的元器件位置布局。

元器件位置布局的关键是固定位于RF路径上的元器件,通过调整其⽅向,使RF路径的长度最⼩,并使输⼊远离输出,尽可能远地分离⾼功率电路和低功率电路,敏感的模拟信号远离⾼速数字信号和RF信号。

在布局中常采⽤以下⼀些技巧:1⼀字形布局RF主信号的元器件尽可能采⽤⼀字形布局,如图1所⽰。

但是由于PCB板和腔体空间的限制,很多时候不能布成⼀字形,这时候可采⽤L形,最好不要采⽤U字形布局(如图2所⽰),有时候实在避免不了的情况下,尽可能拉⼤输⼊和输出之间的距离,⾄少1.5cm以上。

图1 ⼀字形布局图2 L形和U字形布局另外在采⽤L形或U字形布局时,转折点最好不要刚进⼊接⼝就转,如图3左所⽰,⽽是在稍微有段直线以后再转,如图3右图所⽰。

图3 两种⽅案2相同或对称布局相同的模块尽可能做成相同的布局或对称的布局,如图4、图5所⽰。

图4 相同布局图5 对称布局3⼗字形布局偏置电路的馈电电感与RF通道垂直放置,如图6所⽰,主要是为了避免感性器件之间的互感。

图6 ⼗字形布局445度布局为合理的利⽤空间,可以将器件45度⽅向布局,使射频线尽可能短,如图7所⽰。

图7 45度布局⼆RF布线布线的总体要求是:RF信号⾛线短且直,减少线的突变,少打过孔,不与其它信号线相交,RF 信号线周边尽量多加地过孔。

射频 pcb layout 设计规则-概述说明以及解释

射频 pcb layout 设计规则-概述说明以及解释

射频pcb layout 设计规则-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍了射频PCB布局设计规则这篇长文的背景和主要内容。

在现代电子设备中,无线通信技术得到了广泛的应用与发展。

射频电路作为其中的一个重要组成部分,对于无线通信的性能起到关键影响。

而射频PCB布局设计正是为了优化射频电路的性能而提出的一种设计规则。

射频PCB布局设计规则是针对射频电路在PCB板上的布局位置、布线方式以及各器件之间的互连关系等方面制定的一系列规范和原则。

通过合理的布局设计,可以减小射频电路中的信号传输损耗、最大限度地降低噪声干扰和回波等问题,从而提高射频电路的工作效率和可靠性。

本文将重点介绍射频PCB布局设计中的一些重要规则,包括组件布置、信号走线、地平面和分离布局等方面。

具体而言,我们将深入探讨射频器件的布局位置选择、射频信号走线的规则以及如何设计地平面和分离布局来最大程度地减小电磁干扰和回波。

通过详细的说明和实例示范,读者将能够更加深入地理解射频PCB布局设计规则的重要性和应用价值。

同时,本文还将展望未来射频PCB布局设计的发展方向,以期为射频电路设计提供更加详尽和准确的指导。

在本文的后续内容中,我们将逐一介绍这些规则并给出相应的设计建议,希望读者能够从中受益并应用到自己的实际工作中。

1.2 文章结构:本文将分为以下几个部分进行阐述射频PCB布局设计规则。

首先,引言部分将概述本文主要内容,并介绍文章结构。

接着,正文部分将详细探讨射频PCB布局设计的重要性,包括其对系统性能和电磁兼容性的影响。

同时,本节还将介绍射频PCB布局设计的一般原则和技巧,以帮助读者理解和应用这些规则。

最后,在结论部分,我们将对全文进行总结,并展望未来射频PCB布局设计的发展趋势。

通过本文的阐述,读者将能够深入了解射频PCB布局设计的重要性,掌握射频电路布局的基本原则和规则。

这些知识将有助于读者在实际设计中更好地应用射频技术,提高系统的性能和可靠性。

射频电路PCB板电磁兼容设计方法与技巧

射频电路PCB板电磁兼容设计方法与技巧
地上 ,做好与噪音线路 的隔离。另外 ,可 以通过金属屏蔽 罩对 P C B板 进行保护 。
因此要限制铜箔的使用星 , 并将其设计为栅格状 , 及时的排除产生的挥 发性气体 ,防止对铜箔的损坏 。
二.射频电路 P C B板电磁蒸容设计方法与技巧
射频电路 P C B板的电磁兼容设计是一个复黎的过程,要根据电路 的具体情况, 进行合理的设计, 最大限糜的降低干扰溽的干扰, 有效的
常被分为物理分区和 电气分区 , 前者主要是考虑元件的布局和朝 向, 而 后者关系电源的分配 、线路的走 向以及信号问题等等。 1 . 物理分区 元器件的布局对整个设计起到举 足轻重的影 响 , 因此需要对 R F 路
首先 , 要将尺寸大小作为首要的考虑因素 , 对尺寸的大小有着严格的 要求。如果尺寸过大 ,就会增加印制线条的长度 , 进而增加抗阻 , 这样不
绕每个功能 线路的核心元件, 做到整齐 、紧凑、均匀。
( 二 )P C B板 布 线 原 则
与高功率放大器放在 P C B板 的两面 ,在对两者进行连接的环节中 , 采
用使用盲孔的方式 , 这样可 以将通过孔的不利因素降到最低 。
2 . 电气分区
为了保证 P C B板中滤波器 的带通特性不受 到损坏 ,需要在其周 围 和下层区域设置一个圈地 ,同时将其与周 围环绕 的滤波器 主地进行 连
首先, 要避免输入和输出端的导线平行或者是相邻, 并在加线之间
接, 并将通过滤波器的信号线与滤波器的引脚分离开来 , 进而保证 滤波
器性 能 的发 挥 。
做好地线, 进而防止犀缜耦畲的发生。 其次, 要根据导线和绝缘基板之 前的电流通过大小以及粘附的强摩, 决定印制板导线的宽度。 此外, 对

射频PCB设计规范(一)

射频PCB设计规范(一)

射频PCB设计规范(⼀)我记得很早以前,我在⽹上发表过多篇有关射频PCB的设计规范。

现在应学员群员⼩强同学的要求,在此总结⼀下最近半年来做射频PCB遇到的⼀些问题,期待⼤家多多砸砖。

1)⼩功率的RF的PCB设计中,主要使⽤标准的FR4材料(绝缘特性好、材质均匀、介电常数ε=4,10%)。

主要使⽤4层~6层板,在成本⾮常敏感的情况下可以使⽤厚度在1mm以下的双⾯板,要保证反⾯是⼀个完整的地层,同时由于双⾯板的厚度在1mm以上,使得地层和信号层之间的FR4介质较厚,为了使得RF信号线阻抗达到50欧,往往信号⾛线的宽度在2mm左右,使得板⼦的空间分布很难控制。

对于四层板,⼀般情况下顶层只⾛RF信号线,第⼆层是完整的地,第三层是电源,底层⼀般⾛控制RF器件状态的数字信号线(⽐如设定ADF4360系列PLL的clk、data、LE信号线。

)第三层的电源最好不要做成⼀个连续的平⾯,⽽是让各个RF器件的电源⾛线呈星型分布,最后接于⼀点。

第三层RF器件的电源⾛线不要和底层的数字线有交叉。

2)对于⼀个混合信号的PCB,RF部分和模拟部分应当远离数字数字部分(这个距离通常在2cm以上,⾄少保证1cm),数字部分的接地应当与RF部分分隔开。

严禁使⽤开关电源直接给RF部分供电。

主要在于开关电源的纹波会将RF部分的信号调制。

这种调制往往会严重破坏射频信号,导致致命的结果。

通常情况下,对于开关电源的输出,可以经过⼤的扼流圈,以及π滤波器,再经过线性稳压的低噪⾳LDO(Micrel的MIC5207、MIC5265系列,对于⾼电压,⼤功率的RF电路,可以考虑使⽤ LM1085、LM1083等)得到供给RF电路的电源。

3)RF的PCB中,各个元件应当紧密地排布,确保各个元件之间的连线最短。

对于ADF4360-7的电路,在pin-9、pin-10引脚上的VCO电感与ADF4360芯⽚间的距离要尽可能的短,保证电感与芯⽚间的连线带来的分布串联电感最⼩。

电子设计射频电路设计中的优化技巧

电子设计射频电路设计中的优化技巧

电子设计射频电路设计中的优化技巧在电子设计领域中,射频电路设计是一个重要的分支。

射频电路在无线通信、雷达、卫星通信等领域中得到广泛的应用。

然而,射频电路设计中存在着一些困难和挑战,需要设计师们运用一些优化技巧来解决。

本文将介绍一些电子设计射频电路设计中常用的优化技巧。

一、传输线长度的优化在射频电路中,传输线的长度对电路的性能有着重要的影响。

过长的传输线会增加信号的延迟,降低信号的传输速率;而过短的传输线则容易引起信号的反射和干扰。

因此,在设计射频传输线时,需要根据具体情况来优化传输线的长度,以达到最佳的信号传输效果。

二、板层堆叠结构的优化在射频电路设计中,板层堆叠结构的优化可以有效地减少信号的串扰和噪声的干扰。

通过合理设计板层堆叠结构,可以实现不同信号之间的隔离,提高整个电路的性能。

常用的板层堆叠结构优化方法包括通过增加地层和电源层的数量来提高信号的隔离能力,以及通过合理的布局和层间的连接方式来降低信号间的串扰。

三、滤波器的优化在射频电路中,滤波器是一种常用的电路元件,用于对信号进行滤波和频率选择。

滤波器的优化可以有效地提高信号的品质和性能。

优化滤波器的方法包括选择合适的滤波器类型和拓扑结构,以及调整滤波器的参数和元件的匹配条件,以获得最佳的滤波效果。

四、匹配电路的优化在射频电路设计中,匹配电路是一种常见的电路元件,用于实现信号的传输和匹配。

匹配电路的优化可以提高信号的传输效率和匹配性能。

常见的匹配电路优化方法包括使用合适的匹配网络和元件,以及调整匹配电路的参数和匹配条件,以实现最佳的信号传输和匹配效果。

五、功率放大器的优化在射频电路设计中,功率放大器是一种常见的电路元件,用于放大信号的功率。

功率放大器的优化可以提高功率放大器的线性度和效率。

常用的功率放大器优化方法包括选择适当的功率放大器类型和拓扑结构,以及调整功率放大器的偏置和工作状态,以实现最佳的功率放大效果。

六、布线和布局的优化在射频电路设计中,布线和布局是非常重要的环节,可以影响整个电路的性能和稳定性。

为什么设计射频、微波PCB难度如此之大?这些技巧你该掌握

为什么设计射频、微波PCB难度如此之大?这些技巧你该掌握

为什么设计射频、微波PCB难度如此之大?这些技巧你
该掌握
简介
如今的电子产品已经不再像上世纪70年代的电视和电冰箱一样,消费者每隔十年才更新换代一次。

现在几乎每个家庭的每位成员都是电子产品的消费者,而且随着科技发展不断为智慧手机、平板计算机、汽车和电视带来各种人们消费得起的新功能,人们每年都会购买新产品。

这些电子产品的共同特征之一是采用无线技术,而该技术极度依赖于RF射频电路。

遗憾的是,即使是最自信的设计人员,对于射频电路也往往望而却步,因为它会带来巨大的设计挑战,并且需要专业的设计和分析工具。

正因为如此,许多年来,PCB的射频部分一直是由拥有射频设计专长的独立设计人员完成设计。

为什么设计射频和微波PCB设计的难度如此之大?
该设计过程中出现的问题非常多,并且可能对质量和生产率造成严重影响。

例如,将一名设计人员的射频电路嵌入到其他设计人员的PCB时,由于他们往往使用不同的设计格式,因此效率必然大打折扣。

此外,设计人员还经常被迫在设计中做出更改,以便配合使用射频电路。

由于仿真往往是在射频电路中进行的,而不是在整个PCB的背景下进行,因此可能会遗漏电路板对射频电路产生的显著影响,反之亦然。

随着射频内容不断增加,PCB设计人员和工程师意识到,为提高生产率和产品质量,最好由他们在自己的设计工具内自行解决射频设计挑战。

遗憾的是,大多数桌面PCB设计工具并不能帮助他们简化这一任务。

例如,在使用射频仿真器对电路建模后,一旦达到所需的电气性能,仿。

射频微波 pcb

射频微波 pcb

射频微波 pcb
射频微波PCB是一种特殊类型的印刷电路板,它主要用于高频率的电子设备。

这种 PCB 需要考虑到许多因素,如信号传输、阻抗控制、信号完整性和 EMC (电磁兼容性) 等。

设计射频微波 PCB 的工程师需要特别关注 PCB 的材料、布线、地平面、天线、滤波器和 PCB 的布局等因素。

PCB 的材料需要具有高介电常数和低损耗,以提高信号传输的效率和精度。

布线需要优化来降低信号反射和 loss,同时需要考虑信号完整性和 EMC 的问题。

为了减少噪声和干扰,地平面必须正确设计和布局。

天线和滤波器也需要考虑到 PCB 的布局和元器件的选择。

总之,射频微波 PCB 的设计需要综合考虑多个因素,以确保电子设备的高性能和稳定性。

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射频电路PCB的设计技巧
摘要:针对多层线路板中射频电路板的布局和布线,根据本人在射频电路PCB设计中的经验积累,总结了一些布局布线的设计技巧。

并就这些技巧向行业里的同行和前辈咨询,同时查阅相关资料,得到认可,是该行业里的普遍做法。

多次在射频电路的PCB设计中采用这些技巧,在后期PCB的硬件调试中得到证实,对减少射频电路中的干扰有很不错的效果,是较优的方案。

关键词:射频电路;PCB;布局;布线
由于射频(RF)电路为分布参数电路,在电路的实际工作中容易产生趋肤效应和耦合效应,所以在实际的PCB设计中,会发现电路中的干扰辐射难以控制,如:数字电路和模拟电路之间相互干扰、供电电源的噪声干扰、地线不合理带来的干扰等问题。

正因为如此,如何在PCB的设计过程中,权衡利弊寻求一个合适的折中点,尽可能地减少这些干扰,甚至能够避免部分电路的干涉,是射频电路PCB设计成败的关键。

文中从PCB的LAYOUT角度,提供了一些处理的技巧,对提高射频电路的抗干扰能力有较大的用处。

1 RF布局
这里讨论的主要是多层板的元器件位置布局。

元器件位置布局的关键是固定位于RF路径上的元器件,通过调整其方向,使RF路径的长度最小,并使输入远离输出,尽可能远地分离高功率电路和低功率电路,敏感的模拟信号远离高速数字信号和RF信号。

在布局中常采用以下一些技巧。

1.1 一字形布局
RF主信号的元器件尽可能采用一字形布局,如图1所示。

但是由于PCB板和腔体空间的限制,很多时候不能布成一字形,这时候可采用L形,最好不要采用U字形布局(如图2所示),有时候实在避免不了的情况下,尽可能拉大输入和输出之间的距离,至少1.5 cm 以上。

另外在采用L形或U字形布局时,转折点最好不要刚进入接口就转,如图3左所示,而是在稍微有段直线以后再转,如图3右图所示。

1.2 相同或对称布局
相同的模块尽可能做成相同的布局或对称的布局,如图4、图5所示。

1.3 十字形布局
偏置电路的馈电电感与RF通道垂直放置,如图6所示,主要是为了避免感性器件之间的互感。

1.4 45度布局
为合理的利用空间,可以将器件45度方向布局,使射频线尽可能短,如图7所示。

2 RF布线
布线的总体要求是:RF信号走线短且直,减少线的突变,少打过孔,不与其它信号线相交,RF信号线周边尽量多加地过孔。

以下是一些常用的优化方式:
2.1 渐变线处理
在射频线宽比IC器件管脚的宽度大比较多的情况下,接触芯片的线宽采用渐变方式,如图8所示。

2.2 圆弧线处理
射频线不能直的情况下,作圆弧线处理,这样可以减少RF信号对外的辐射和相互问的耦合。

有实验证明,传输线的拐角采用变曲的直角,能最大限度的降低回损。

如图9所示。

2.3 地线和电源
地线尽可能粗。

在有条件的情况下,PCB的每一层都尽可能的铺地,并使地连到主地上,多打地过孔,尽量降低地线阻抗。

RF电路的电源尽量不要采用平面分割,整块的电源平面不但增加了电源平面对RF信号的辐射,而且也容易被RF信号的干扰。

所以电源线或平面一般采用长条形状,根据电流的大小进行处理,在满足电流能力的前提下尽可能粗,但是又不能无限制的增宽。

在处理电源线的时候,一定要避免形成环路。

电源线和地线的方向要与RF信号的方向保持平行但不能重叠,在有交叉的地方最好采用垂直十字交叉的方式。

2.4 十字交叉处理
RF信号与IF信号走线十字交叉,并尽可能在他们之间隔一块地。

RF信号与其他信号走线交叉时,尽量在它们之间沿着RF走线布置一层与主地相连的地。

如果不可能,一定要保证它们是十字交叉的。

这里的其他信号走线也包括电源线。

2.5 包地处理
对射频信号、干扰源、敏感信号及其他重要信号进行包地处理,这样既可以提高该信号的抗干扰能力,也可以减少该信号对其他信号的干扰。

如图10所示。

2.6 铜箔处理
铜箔处理要求圆滑平整,不允许有长线或尖角,若不能避免,则在尖角、细长铜箔或铜箔的边缘处补几个地过孔。

2.7 间距处理
射频线离相邻地平面边缘至少要有3W的宽度,且3W范围内不得有非接地过孔。

同层的射频线要作包地处理,并在地铜皮上加地过孔,孔间距应小于信号频率所对应波长(λ)的1/20,均匀排列整齐。

包地铜皮边缘离射频线2W的宽度或3H的高度,H表示相邻介质层的总厚度。

3 腔体处理
对整个RF电路,应把不同模块的射频单元用腔体隔离,特别是敏感电路和强烈辐射源之间,在大功率的多级放大器中,也应保证级与级之间的隔离。

整个电路支流放置好后,就是对屏蔽腔的处理,屏蔽腔体的处理有以下注意事项:
整个屏蔽腔体尽量做成规则形状,便于铸模。

对于每一个屏蔽腔尽量做成长方形,避免正方形的屏蔽腔。

屏蔽腔的转角采用弧形,屏蔽金属腔体一般采用铸造成型,弧形的拐角便于铸造成型时候拔模。

如图12所示。

屏蔽腔体的周边是密封的,接口的线引入腔体一般采用带状线或微带线,而腔体内部不同模块采用微带线,不同腔体相连处采用开槽处理,开槽的宽度为3 mm,微带线走在正中间。

腔体的拐角放置3 mm的金属化孔,用来固定屏蔽壳,在每支长的腔体上也要均匀放置同等的金属化孔,用来加固支撑作用。

腔体一般做开窗处理,便于焊接屏蔽壳,腔体上一般厚2 mm以上,腔体上加2排开窗过孔屏,过孔相互错开,同一排过孔之间间距150 MIL。

4 结束语
射频电路PCB设计成败的关键在于如何减少电路辐射,从而提高抗干扰能力,但是在实际的布局与布线中一些问题的处理是相冲突的,因此如何寻求一个折中点,使整个射频电路的综合性能达到最优,是设计者必须要考虑的问题。

所有这些都要求设计者具有一定的实践经验和工程设计能力,但是要具备这些能力,每一个设计者都不可能一蹴而就的,只有从其他人那里借鉴经验,加上自己的不停摸索和思考,才能不断进步。

本文总结工作中的一些设计经验,有利于提高射频电路PCB的抗干扰能力,帮助射频电路设计初学者少走不必要的弯路。

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