微波技術 - 10高頻PCB佈局建議

第一步多層板佈線
高頻電路板 通常具有高集成度和高佈線密度. 多層電路板的使用不僅是佈線所必需的，也是减少干擾的有效手段. 在PCB佈局階段, 合理選擇一定數量的印刷電路板尺寸，可以充分利用中間層設定遮罩層, 更好地實現近接地, 有效降低寄生電感, 縮短傳輸長度並减少訊號串擾. 所有這些方法都有利於高頻電路的可靠性. 根據數據, 四層板的雜訊比兩層板低20dB. 然而, 還有一些問題. PCB半層的數量越高, 製造過程越複雜，組織成本越高. 這要求我們選擇適當數量的 PCB電路板 對於PCB佈局. 正確的部件佈局規劃和正確的佈線規則，以完成設計.
第二：高速電子設備的引脚彎曲越小, 更好的.

高頻電路佈線的引線優選為全線路, 需要旋轉, 可以折成45度的直線或圓弧. 此要求僅用於提高低頻電路中銅箔的固定强度, 並滿足高頻電路中的內容. 一個要求是减少高頻訊號的外部傳輸和互耦.
第3：高頻電路設備引脚之間的引線越短, 更好的.
訊號的輻射强度與訊號線的軌跡長度成正比. 高頻訊號引線越長, 越容易耦合到靠近它的組件. 因此, 訊號時鐘的數據要求, 結晶, DDR公司, and high-frequency signal lines (such as LVDS lines, USB lines and HDMI lines) are as short as possible.
第四：高頻電路器件引脚之間的引線層之間的過渡越少, 更好的.
The so-called "minimum alternation between lead layers is better" means that the fewer vias (Via) used in the component connection process, 更好的. 根據這方面, 通孔可帶來約0.5pF分佈電容, 减少通孔的數量可以顯著提高速度並减少數據錯誤的可能性.
第五：注意平行線引入的“串擾”訊號線.
高頻電路佈線應注意平行訊號線引入的“串擾”. 串擾是指未直接連接的訊號線之間的耦合現象. 因為高頻訊號是以電磁波的形式沿傳輸線傳輸的, 訊號線起天線的作用, 電磁場的能量在傳輸線周圍發射, 相互產生的非期望雜訊訊號之間的電磁場耦合稱為串擾. PCB層參數, 訊號線間距, 驅動器和接收器的電力特性, 而訊號線的終止都對串擾有一定的影響. 因此, 為了减少高頻訊號的串擾, 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 空間許可證.
當訊號線周圍空間中存在時變電磁場時, 如果無法避免平行分佈, 可在平行訊號線的背面放置大面積“接地”，以大大减少干擾.
在佈線的前提下, space permits, 新增相鄰訊號線之間的間距, 减少訊號線的平行長度, 時鐘線應與按鍵訊號線垂直，而不是平行.
如果同一層中的平行記錄道幾乎是不可避免的, 在兩個相鄰層中，記錄道的方向必須相互垂直.
在數位電路中, 通常的時鐘訊號是具有快速邊緣變化的訊號, 而且外部串擾非常大. 因此, 在設計中, 時鐘線周圍應該有地線和更多的接地孔，以减少分佈電容, 從而减少串擾.
用於高頻訊號時鐘, 嘗試使用低壓差分時鐘訊號並覆蓋地面. 你需要注意包裝的完整性.
不要將未使用的輸入端子接地, but ground it or connect it to the power supply (the power supply is also grounded in the high-frequency signal loop). 因為吊線可以等效於發射天線, 接地可抑制發射. 實踐證明，使用這種方法消除串擾有時可以立即生效.
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. 新增電源引脚的高頻去耦電容器可以有效抑制電源引脚上的高頻諧波並造成干擾.
第七高頻數位信號的接地與類比信號的接地隔離.
當類比地線, 數位地線, 等. 連接到公共接地線, 應使用高頻湍流磁珠進行連接或直接隔離，以選擇適合單點互連的位置. 高頻數位信號的地電位通常不一致, 通常兩者之間有一定的電壓差. 此外, 高頻數位信號的地線通常含有非常豐富的高頻訊號諧波成分. 數位信號接地和類比信號接地直接連接時, 高頻訊號的諧波通過地線耦合干擾類比信號. 因此, 通常地, 高頻數位信號接地與類比信號接地分開, 可通過單點互連法或高頻湍流磁珠在適當位置的互連.
Eighth: Avoid the cycle formed by traces
Do not form loops. 所有類型的高頻訊號記錄道應盡可能多. 如果不可避免, 使迴圈區域盡可能小.
Ninth: Must ensure good signal impedance matching
During signal transmission, 阻抗不匹配時, 訊號將在傳輸通道中反射, 反射將超過合成訊號, 導致訊號在邏輯閾值附近波動.
消除反射的基本方法是很好地匹配傳輸訊號的阻抗. 因為負載阻抗和傳輸線的特性阻抗之間的差异很大, 反射也很大. 因此, 訊號傳輸線的特性阻抗應盡可能等於負載阻抗. 同時, 應注意，PCB上的傳輸線不應突然或彎曲, 並儘量保持傳輸線各點的阻抗連續, 否則，傳輸線段之間會有反射. 在執行高速時，需要遵循以下接線規則 PCB高頻板 wiring:
USB wiring rules. 需要USB訊號的差分路由. 線寬為10密耳, 行距為6密耳, 接地線和訊號線相距6英里.
HDMI佈線規則. 需要HDMI訊號差分接線, 線寬為10密耳, 行距為6密耳. 每對HDMI差分訊號對之間的間距超過20密耳.
LVDS佈線規則. 需要LVDS訊號差分路由, 線寬7mil, 行距6mil, the purpose is to control the differential signal impedance of HDMI to 100 + -15% ohm
DDR wiring rules. DDR1接線要求訊號盡可能不通過孔. 訊號線的寬度相等, 直線與直線的距離相等. 線路必須符合2W原則，以减少訊號之間的串擾. 對於DDR2及以上的高速設備, 需要高頻數據. 這些線路的長度相等，以確保訊號的阻抗匹配.
Tenth: Maintain the integrity of signal transmission
Maintain the integrity of signal transmission to prevent "ground bounce" caused by ground segmentation.