PCB部落格 - 射頻電路PCB板設計

隨著通信技術的發展, 手持無線射頻 PCB電路板 科技的應用越來越廣泛, 比如無線尋呼機, 行动电话, 無線PDA, 等. 射頻電路的性能指標直接影響到整個產品的質量. 這些手持產品的特點之一是小型化, 小型化意味著組件的高密度, 使部件相互干擾(包括SMD, SMC公司, 裸晶片, 等.). 電磁干擾信號處理不當可能導致整個電路系統無法正常工作. 因此, 如何防止和抑制電磁干擾，提高電磁相容性已成為射頻電路設計中的重要問題 PCB板s. 相同的電路, 不同的 PCB板 設計結構, 其性能指標將非常不同. 在本次討論中, 當使用Protel99 SE軟體設計射頻電路時 PCB板 手持產品, 如果電路的性能指標得到最大程度的實現, 為了滿足電磁相容性的要求.

1、板材的選擇

印刷電路板的基板包括兩類：有機基板和無機基板。 基板中的重要特性是介電常數εr、損耗因數（或介電損耗）tanÎ'，熱膨脹係數CET和吸濕率。 其中，εr影響電路阻抗和訊號傳輸速率。 對於高頻電路，介電常數容差是首先考慮的更關鍵因素，應選擇介電常數容差較小的基板。

2. PCB板設計 process

由於Protel99-SE軟件的使用不同於Protel98和其他軟體，首先簡要討論了使用Protel99-SE軟件進行PCB板設計的過程。

1）自Protel99起

SE採用項目資料庫模式管理，這在Windows 99下是隱式的，囙此您應該首先設定一個資料庫檔案來管理設計的電路原理圖和PCB板佈局。

2）原理圖的設計。 為了實現網絡連接，所使用的組件必須存在於原理設計之間的組件庫中，否則，所需的組件應在SCHLIB中製作並存儲在庫檔案中。 然後，只需從組件庫中調用所需的組件，並根據設計的電路圖連接它們。

3）原理圖設計完成後，可以形成一個網表，用於PCB板設計。

4）PCB板設計。

確定PCB板的形狀和尺寸。 PCB板的形狀和尺寸是根據設計的PCB板在產品中的位置、空間的大小和形狀以及與其他部件的配合來確定的。 使用“放置軌跡”命令在機械層上繪製PCB的輪廓。

b根據SMT的要求，在PCB板上做定位孔、孔、參考點等。

c組件的生產。 如果需要使用組件庫中不存在的某些特殊組件，則需要在佈局之前製作組件。 在Protel99 SE中製造組件的過程相對簡單。 在“設計”選單中選擇“製作庫”命令後，您將進入組件製作視窗，然後在“工具”選單中選擇“新組件”命令。 設備設計。 此時，您只需使用命令（例如根據實際組件的形狀和尺寸放置焊盤）在頂層的某個位置繪製相應的焊盤，並將其編輯為所需的焊盤（包括焊盤的形狀、尺寸和內徑）。 此外，應標記焊盤的相應管脚名稱），然後使用“放置軌跡”命令在頂部覆蓋層中繪製元件的形狀，並獲取元件名稱並將其存儲在元件庫中。

d在製作部件後，進行佈局和接線。 下麵將詳細討論這兩個部分。

e檢查必須在上述過程完成後進行。 一方面，它包括檢查電路原理，另一方面，它還必須檢查相互匹配和組裝問題。 電路原理可以手動檢查，也可以通過網絡自動檢查（原理圖形成的網絡可以與PCB板形成的網絡進行比較）。

f在檢查是否正確後，歸檔並輸出檔案。 在Protel99 SE中，必須使用“FILE”選項中的“EXPORT”命令將檔存儲在指定的路徑和檔案中（“IMPORT”命令用於將檔案傳輸到Protel99 SE）。 注意：執行Protel99 SE中“檔案”選項中的“將副本另存為…”命令後，所選檔名在Windows 98中不可見，囙此在資料總管中無法看到該檔案。 這與Protel 98中的“另存為…”功能不完全相同。

3、構件佈置

由於表面貼裝科技通常採用紅外爐熱流焊來實現元件的焊接，元件的佈局會影響焊點的質量，進而影響產品的成品率。 對於射頻電路PCB板設計，電磁相容性要求每個電路模塊盡可能不產生電磁輻射，並具有一定的抗電磁干擾能力。 囙此，元件的佈局也直接影響電路本身的干擾和抗干擾。 效能，這也直接關係到所設計電路的效能。 囙此，在設計射頻電路PCB時，除了考慮普通PCB板設計的佈局外，還需要考慮如何减少射頻電路中各個部件之間的相互干擾，如何减少電路本身對其他電路的干擾，以及電路本身的抗干擾能力。 根據經驗，射頻電路的效果不僅取決於射頻電路板本身的性能指標，還取決於與CPU處理板的互動。 囙此，在設計PCB板時，合理的佈局尤為重要。 佈局的一般原則：元件應盡可能排列在同一方向，通過選擇PCB板進入熔錫系統的方向，可以减少甚至避免焊接不良的現象； Tin要求，如果PCB板的空間允許，元件的間距應盡可能寬。 對於雙面面板，一側通常應設計SMD和SMC組件，另一側應為離散組件。 佈局應注意：

1）首先確定介面組件與其他PCB板或系統在PCB板上的位置，必須注意介面組件之間的協調（如組件的方向等）。

2）由於手持產品的尺寸非常小，並且組件排列緊湊，囙此必須優先考慮較大的組件，確定相應的位置，並考慮它們之間的合作。

3）仔細分析電路結構，對電路進行分塊處理（如高頻放大電路、混頻電路和解調電路等），儘量將強電訊號和弱電訊號分開，將數位信號電路和類比信號電路分開， 完成相同功能的電路應盡可能佈置在一定範圍內，從而减少訊號環路面積； 電路各部分的濾波網絡必須就近連接，這樣既可以减少輻射，又可以降低被干擾的概率。 電路的抗干擾能力。

4）根據使用中單元電路對電磁相容性的不同靈敏度，將其分組。 對於電路中易受干擾的組件，佈局還應儘量避免干擾源（例如來自資料處理板上CPU的干擾等）。

4、接線

基本完成部件佈局後，即可開始接線。 佈線的基本原則是：在裝配密度允許的情况下，儘量使用低密度佈線設計，並且訊號跡線的厚度應盡可能一致，這有利於阻抗匹配。 對於射頻電路，訊號線的方向、寬度和線間距的不合理設計可能會導致訊號和訊號傳輸線之間的交叉干擾； 此外，系統電源本身也存在雜訊干擾，囙此在設計射頻電路PCB板時必須將其集成。 考慮，合理佈線。 佈線時，所有痕迹應遠離PCB板的框架（約2mm），以避免PCB板生產過程中出現斷開或潜在斷開的可能性。 電源線應盡可能寬，以减少回路電阻。 同時，電源線和地線的方向應與資料傳輸方向一致，以提高抗干擾能力； 訊號線應盡可能短，並儘量減少過多的孔數； 組件之間的連接盡可能短，以减少分佈參數和相互電磁干擾； 對於不相容的訊號線，應彼此遠離，並儘量避免平行線，並且在正極的兩側，訊號線應相互垂直； 佈線時，需要轉角的地址側應為135°角，並應避免直角。 接線時，直接連接到焊盤的線路不應太寬，且痕迹應盡可能遠離斷開的部件，以避免短路； 過孔不應繪製在部件上，應盡可能遠離斷開的部件，以避免生產。 存在虛擬焊接、連續焊接和短路等現象。 在射頻電路PCB板的設計中，電源線和地線的正確佈線尤為重要，而合理的設計是克服電磁干擾的重要手段。 PCB板上有相當多的干擾源是由電源和地線產生的，其中雜訊干擾是由地線引起的。 地線容易受到電磁干擾的主要原因是地線具有阻抗。 當有電流流過地線時，地線上將產生電壓，導致地線回路電流和地線回路干擾。 當多個電路共亯一條地線時，會形成公共阻抗耦合，從而產生所謂的地線雜訊。 囙此，在連接RF電路PCB板的地線時，應執行以下操作：

1）首先，將電路劃分為塊。 射頻電路基本上可以分為高頻放大、混頻、解調、本振等部分。 有必要為每個電路模塊提供一個公共電位參考點，即每個模塊電路的各自接地。 使訊號可以在不同的電路模塊之間傳輸。 然後，總結在射頻電路PCB板連接到地線的地方，即總結在一般地線中。 由於只有一個參考點，囙此沒有公共阻抗耦合，囙此沒有相互干擾問題。

2）數位區域和類比區域應盡可能與地面隔離，數位地面和類比地面應分開並連接到電源地面。

3）電路各部分內的地線也應注意單點接地原則，儘量減少訊號回路的面積，並將其與附近相應濾波電路的地址相連。

4）當空間允許時，每個模塊可以通過地線隔離，以防止彼此之間的訊號耦合效應。

5結論

如何降低射頻電路板的輻射能力，提高其抗干擾能力，是射頻電路板發展的關鍵。 合理的電源和接線是射頻電路板的安全保證。本文介紹的方法有助於提高系統的可靠性 PCB板 射頻電路的設計, 解决電磁干擾問題, 從而達到電磁相容的目的.