射頻印制電路板（PCB）的設(shè)計(jì)如何解決信號(hào)干擾

射頻印制電路板（PCB）的設(shè)計(jì)如何解決信號(hào)干擾

隨著電子通信技術(shù)的開(kāi)展，無(wú)線射頻電路技術(shù)運(yùn)用越來(lái)越廣，其間的射頻電路的功能目標(biāo)直接影響整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，射頻印制電路板（PCB）的抗煩擾規(guī)劃關(guān)于減小系統(tǒng)電磁信息輻射具有重要的含義。射頻電路板的密度越來(lái)越高，PCB線路板規(guī)劃的好壞對(duì)立煩擾才華影響很大，同一電路，不同的PCB線路板（射頻電路板）規(guī)劃結(jié)構(gòu)，其功能目標(biāo)會(huì)相差很大。電磁煩擾信號(hào)假設(shè)處理不妥，或許形成整個(gè)電路系統(tǒng)的無(wú)法正常作業(yè)，因此怎樣防止和按捺電磁煩擾，前進(jìn)電磁兼容性，就成為規(guī)劃射頻電路板時(shí)的一個(gè)非常重要的課題。

    電磁兼容性EMC是指電子系統(tǒng)在規(guī)矩的電磁環(huán)境中依照規(guī)劃要求能正常作業(yè)的才華。電子系統(tǒng)所受的電磁煩擾不只來(lái)自電場(chǎng)和磁場(chǎng)的輻射，也有線路公共阻抗、導(dǎo)線間耦合和電路結(jié)構(gòu)的影響。在研制規(guī)劃電路時(shí)，希望規(guī)劃的印制電路板盡或許不易受外界煩擾的影響，而且也盡或許小地?zé)_影響其他電子系統(tǒng)。

    規(guī)劃PCB板首要的任務(wù)是對(duì)電路進(jìn)行分析，確認(rèn)關(guān)鍵電路。這就是要辨認(rèn)哪些電路是煩擾源，哪些電路是活絡(luò)電路，澄清煩擾源或許通過(guò)什么途徑煩擾活絡(luò)電路。射頻電路作業(yè)頻率高，煩擾源主要是通過(guò)電磁輻射來(lái)煩擾活絡(luò)電路，因此射頻電路板抗煩擾規(guī)劃的目的是減小PCB板的電磁輻射和PCB板上電路之間的串?dāng)_。

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    1、射頻電路板規(guī)劃

    1.1元器材的布局

    由于SMT一般選用紅外爐暖流焊來(lái)實(shí)現(xiàn)元器材的焊接，因此元器材的布局影響到焊點(diǎn)的質(zhì)量，從而影響到產(chǎn)品的成品率。而關(guān)于射頻電路板規(guī)劃而言，電磁兼容性要求每個(gè)電路模塊盡量不產(chǎn)生電磁輻射，而且具有必定的抗電磁煩擾才華，因此元器材的布局也影響到電路本身的煩擾及抗煩擾才華，直接關(guān)系到所規(guī)劃電路的功能。故在進(jìn)行射頻電路板規(guī)劃時(shí)除了要考慮一般PCB規(guī)劃時(shí)的布局外，主要還須考慮怎樣減小射頻電路中各部分之間的互相煩擾、怎樣減小電路本身對(duì)其他電路的煩擾以及電路本身的抗煩擾才華。

    根據(jù)閱歷，射頻電路效果的好壞不只取決于射頻電路板本身的功能目標(biāo)，很大部分還取決于與CPU處理板間的互相影響，因此在進(jìn)行射頻電路板規(guī)劃時(shí)，合理布局顯得尤為重要。布局的總原則是元器材應(yīng)盡或許同一方向擺放，通過(guò)挑選PCB板進(jìn)入熔錫系統(tǒng)的方向來(lái)減少甚至防止焊接不良的現(xiàn)象;根據(jù)閱歷元器材間最少要有0.5mm的間隔才華滿意元器材的熔錫要求，若PCB板的空間容許，元器材的間隔應(yīng)盡或許寬。關(guān)于雙面板一般應(yīng)規(guī)劃一面為SMD及SMC元件，另一面則為分立元件。

    射頻電路板布局中應(yīng)留意：

    ①首要確認(rèn)與其他PCB板或系統(tǒng)的接口元器材在PCB板（射頻電路板）上的方位，有必要留意接口元器材間的協(xié)作問(wèn)題（加元器材的方向等）；

    ②根據(jù)單元電路在運(yùn)用中對(duì)電磁兼容性活絡(luò)程度不同進(jìn)行分組。關(guān)于電路中易受煩擾部分的元器材在布局時(shí)還應(yīng)盡量避開(kāi)煩擾源（比方來(lái)自數(shù)據(jù)處理板上CPU的煩擾等）；

    ③由于掌上用品的體積都很小，元器材間擺放很緊湊，因此關(guān)于體積較大的元器材，有必要優(yōu)先考慮，確認(rèn)出相應(yīng)方位，并考慮互相間的協(xié)作問(wèn)題；

    ④仔細(xì)分析電路結(jié)構(gòu)，對(duì)電路進(jìn)行分塊處理（加高頻擴(kuò)展電路、混頻電路及解調(diào)電路等），盡或許將強(qiáng)電信號(hào)和弱電信號(hào)分隔，將數(shù)字信號(hào)電路和仿照信號(hào)電路分隔，完結(jié)同一功能的電路應(yīng)盡量安排在必定的規(guī)劃之內(nèi)，然后減小信號(hào)環(huán)路面積;各部分電路的濾波網(wǎng)絡(luò)有必要就近銜接，這樣不只可以減小輻射，而且可以減少被煩擾的機(jī)率，前進(jìn)電路的抗煩擾才華。

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    1.2布線

    在根本完結(jié)元器材的布局后，就可開(kāi)始布線了。布線的根本原則為：在組裝密度容許情況下，盡量選用低密度布線規(guī)劃，而且信號(hào)走線盡量粗細(xì)一起，有利于阻抗匹配。

    關(guān)于射頻電路，信號(hào)線的走向、寬度、線間隔的不合理規(guī)劃，或許形成信號(hào)傳輸線之間的穿插煩擾;其他，系統(tǒng)電源本身還存在噪聲煩擾，所以在規(guī)劃射頻電路板時(shí)必定要概括考慮，合理布線。布線時(shí)，所有走線應(yīng)遠(yuǎn)離PCB板的邊框2mm左右，防止PCB板制造時(shí)形成斷線或有斷線的風(fēng)險(xiǎn)。

    電源線要盡或許寬，以減少環(huán)路電阻，一起使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一起，以前進(jìn)抗煩擾才華;所布信號(hào)線應(yīng)盡或許短，并盡量減少過(guò)孔數(shù)目;各元器材間的連線越短越好，以減少散布參數(shù)和互相間的電磁煩擾;對(duì)不相容的信號(hào)線應(yīng)盡量互相遠(yuǎn)離，且盡量防止平行走線，而在正反兩面的信號(hào)線應(yīng)互相垂直;布線時(shí)在需求拐角的當(dāng)?shù)貞?yīng)以135°角為宜，防止拐直角。

    布線時(shí)與焊盤(pán)直接相連的線條不宜太寬，走線應(yīng)盡量脫離不相連的元器材，防止短路;過(guò)孔不宜畫(huà)在元器材上，且應(yīng)盡量遠(yuǎn)離不相連的元器材，防止在高頻微波射頻電路板生產(chǎn)中呈現(xiàn)虛焊、連焊、短路等現(xiàn)象。在射頻電路板規(guī)劃中，電源線和地線的正確布線顯得特別重要，合理的規(guī)劃是打敗電磁煩擾的最重要的手段。

    PCB板上相當(dāng)多的煩擾源是通過(guò)電源和地線產(chǎn)生的，其間地線引起的噪聲煩擾最大。地線簡(jiǎn)單構(gòu)成電磁煩擾的主要原因在于地線存在阻抗。當(dāng)有電流流過(guò)地線時(shí)，就會(huì)在地線上產(chǎn)生電壓，然后產(chǎn)生地線環(huán)路電流，構(gòu)成地線的環(huán)路煩擾。當(dāng)多個(gè)電路共用一段地線時(shí)，就會(huì)構(gòu)成公共阻抗耦合，然后產(chǎn)生所謂的地線噪聲。

    因此，在對(duì)射頻電路板的地線進(jìn)行布線時(shí)應(yīng)該做到：

    ①對(duì)電路進(jìn)行分塊處理時(shí)，射頻電路根本上可分紅高頻擴(kuò)展、混頻、解調(diào)、本振等部分，要為各個(gè)電路模塊供應(yīng)一個(gè)公共電位參考點(diǎn)，即各模塊電路各自的地線，這樣信號(hào)就可以在不同的電路模塊之間傳輸。然后，匯總于射頻電路板接入地線的當(dāng)?shù)兀磪R總于總地線。由于只存在一個(gè)參考點(diǎn)，因此沒(méi)有公共阻抗耦合存在，然后也就沒(méi)有互相煩擾問(wèn)題;

    ②數(shù)字區(qū)與仿照區(qū)盡或許以地線進(jìn)行阻隔，而且數(shù)字地與仿照地要?jiǎng)e離，最后接于電源地;

    ③在各部分電路內(nèi)部的地線也要留意單點(diǎn)接地原則，盡量減小信號(hào)環(huán)路面積，并與相應(yīng)的濾波器電路的地線就近相接;

    ④在空間容許的情況下，各模塊之間最好能以地線進(jìn)行阻隔，防止互相之間的信號(hào)耦合效應(yīng)。