マイクロ波技術 - 高周波PCBレイアウトの10の提案

第1ステップの多層基板配線
高周波回路基板 高い集積度と高い配線密度を有することが多い. 多層回路基板の使用は配線のためだけでなく、干渉を低減する有効な手段である. PCBレイアウト段階で, 特定の数のプリント回路基板サイズの合理的な選択は、中間層を完全に使用して、シールド50をセットアップすることができる, 近接接地のより良い達成, 寄生インダクタンスを効果的に減らす, 伝送長を短くし、信号クロストークを低減する. これらの方法はすべて高周波回路の信頼性を発揮する. データによると, 四層板の騒音は二層板のそれより20 dB低い. しかし, また、問題がある. PCBハーフ層の数が多い, 製造工程が複雑化し、単価が高い. これは、適切な数の PCB回路基板 PCBレイアウト用. 正しいコンポーネントレイアウト計画と正しい配線規則を設計完了.
第二：高速電子機器のピン曲げの小さい, より良い.

高周波回路配線のリード線はフルラインであることが好ましい, 回転する必要性, そして、45度の線または弧で折られることができます. この要求は、低周波回路における銅箔の固定強度を改善するためにのみ使用される, 高周波回路の内容を満たす. 一つの要件は、高周波信号の外部伝送および相互結合を低減することである.
第3：高周波回路装置のピン間の短いリード, より良い.
信号の放射強度は信号線のトレース長に比例する. 高周波信号を長くする, 簡単にそれに近いコンポーネントにカップルすることです. したがって, 信号時計のデータ要件, クリスタル, DDR, and high-frequency signal lines (such as LVDS lines, USB lines and HDMI lines) are as short as possible.
第4：高周波回路装置のピン間のリード層間の遷移は少ない, より良い.
The so-called "minimum alternation between lead layers is better" means that the fewer vias (Via) used in the component connection process, より良い. この面によると, スルーホールは0をもたらす.5 pF分布静電容量, そして、スルーホールの数を減らすことは、有意に速度を増やして、データ誤りの可能性を減らすことができます.
第5：平行線で導入された「クロストーク」信号線に注目する.
高周波回路配線は並列信号線で導入された「クロストーク」に注目すべきである. クロストークは直接接続されていない信号線間の結合現象を指す. 高周波信号は、電磁波の形で伝送線路に沿って伝送される, 信号線はアンテナとして機能する, そして、電磁界のエネルギーは、送電線12のまわりで放出される, そして、互いに発生する不所望のノイズ信号信号間の電磁界結合をクロストークと呼ぶ. PCB層のパラメータ, 信号線の間隔, ドライバとレシーバの電気的特性, そして、信号線の終了は、漏話に対する確かな影響を有する. したがって, 高周波信号のクロストークを低減するために, it is necessary to do the following as much as possible during the wiring process:
Inserting a ground or ground layer between two grounds that has serious crosstalk can isolate and reduce crosstalk when the wiring 宇宙許可.
信号線の周囲の空間に時間変化する電磁場がある場合, を返します。, 広い領域「グランド」は、大幅に干渉を減らすために平行信号線の裏側に置かれることができます.
配線の前提について, space permits, 隣接する信号線間の間隔を大きくする, 信号線の平行長を減らす, クロックラインは並列の代わりにキー信号線に垂直でなければならない.
同じ層の平行な跡がほとんど避けられないならば, トレースの方向は、隣接する2つの層で互いに直交する必要がある.
デジタル回路, 通常のクロック信号は、速いエッジ変化を有する信号である, 外部クロストークは非常に大きい. したがって, インザデザイン, クロック線路は、接地キャパシタンス及びグラウンドホールによって囲まれ、キャパシタンスを低減する, それによってクロストークを低減する.
高周波信号クロック, 低電圧差動クロック信号を使用して、地面をカバーしてください. 包装の完全性に注意を払う必要がある.
未使用の入力端子を接地しない, but ground it or connect it to the power supply (the power supply is also grounded in the high-frequency signal loop). サスペンションワイヤは送信アンテナと等価であるので, 接地は放出を抑制できる. 実際には、クロストークを除去するためにこの方法を使用すると、すぐに効果が出ることがあります.
Sixth: Add high-frequency unlocking capacitor to the power supply pin of the integrated circuit module
A high-frequency untwisting capacitor is added to the power supply pin of each integrated circuit block. 電源ピンの高周波デカップリングコンデンサを増やすことは、効果的に電源ピン上の高周波高調波を抑制することができて、干渉を引き起こすことができる.
第7の高周波デジタル信号のグランドはアナログ信号のグランドから分離される.
アナログ接地線, デジタルグラウンドワイヤー, etc. 共通接地線に接続される, 単一ポイント相互接続に適した場所を選択するために、接続又は直接分離に高周波乱流磁気ビーズを使用すること. 高周波デジタル信号の接地電位は、通常矛盾している, そして、通常、2つの間のある電圧差があります. Moreover, 高周波デジタル信号の接地線は、通常、高周波信号110の非常に豊富な高調波成分を有する. デジタル信号グランドとアナログ信号グラウンドが直接接続されるとき, 高周波信号の高調波は、接地線結合を介してアナログ信号と干渉する. したがって, 一般に, 高周波デジタル信号の接地とアナログ信号の接地を分離する, そして、シングルポイント相互接続方法または高周波乱流磁性ビーズの相互接続は、適切なポジションで通過されることができる.
Eighth: Avoid the cycle formed by traces
Do not form loops. すべてのタイプの高周波信号の痕跡はできるだけ多く. それが避けられないならば, 循環面積をできるだけ小さくする.
Ninth: Must ensure good signal impedance matching
During signal transmission, インピーダンスが合わないとき, 信号は、伝送路12に反映される, そして、反射はコンポジット信号を超えます, 信号を論理しきい値の周りで変動させる.
反射を除去する基本的な方法は、送信された信号のインピーダンスに一致することである. 負荷インピーダンスと伝送線路の特性インピーダンスとの差が大きいので, 反射も大きい. したがって, 信号伝送線路の特性インピーダンスは、できるだけ負荷インピーダンスに等しくなければならない. 同時に, PCB上の伝送線は、急峻であるか、または妨げられてはならないことに留意すべきである, そして、伝送線路の各点のインピーダンスを連続的に保つようにしてください, それ以外の場合は、伝送線セグメント間の反射があります. これは、高速を行うときに以下の配線規則に従う必要がある PCB高周波ボード wiring:
USB wiring rules. USB信号の差動ルーティングを必要とする. 線幅は10マイル, 行間隔は6ミリです, そして、地面と信号線は、離れて6マイルです.
HDMI配線規則. HDMI信号差動配線が必要, 線幅は10マイル, また、行間隔は. HDMI差動信号対の各ペア間の間隔は.
LVDS配線規則. LVDS信号差動ルーティング, 線幅7ミル, 線間隔, the purpose is to control the differential signal impedance of HDMI to 100 + -15% ohm
DDR wiring rules. DDR 1配線は、信号ができるだけ穴を通過しないようにする必要がある. 信号線の幅は等しい, と行は行から等間隔です. 信号は、信号間のクロストークを低減するために. DDR 2と上記の高速デバイス用, 高周波データが必要. これらのラインの長さは、信号のインピーダンス整合を保証するために等しい.
Tenth: Maintain the integrity of signal transmission
Maintain the integrity of signal transmission to prevent "ground bounce" caused by ground segmentation.