射頻電路PCB布局布線注意事項(xiàng)

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一、布局注意事項(xiàng)

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求在PCB布局之前需要弄清楚產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)需要在PCB板上體現(xiàn)出來。比如腔殼的外邊厚度大小，中間隔腔的厚度大小，倒角半徑大小和隔腔上的螺釘大小等等(換句話說，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)完成后的PCB上所畫的輪廓（結(jié)構(gòu)部分）進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的)。一般情況，外邊腔厚度為4mm；內(nèi)腔寬度為3mm；點(diǎn)膠工藝的為2mm；倒角半徑2.5mm。以PCB板的左下角為原點(diǎn)，隔腔需在柵格0.5的整數(shù)倍，最少需要做到柵格為0.1的整數(shù)倍。這樣有利于結(jié)構(gòu)加工商進(jìn)行加工，誤差控制比較精確些。當(dāng)然，這需要根據(jù)客戶的要求來設(shè)計(jì)。

下圖所示為PCB設(shè)計(jì)完成后的結(jié)構(gòu)輪廓圖：

圖1、PCB上的結(jié)構(gòu)輪廓圖

（2）布局要求

布局優(yōu)先對射頻鏈路進(jìn)行布局，然后對其它電路進(jìn)行布局。

A 射頻鏈路布局注意事項(xiàng)

完全根據(jù)原理圖的先后順序（輸入到輸出，包括每個元件的先后位置和元件與元件之間的間距都有講究的。有的元件與元件之間距離不宜過大，比如π網(wǎng)。）進(jìn)行布局，布局成“一”字形或者“L”形。在實(shí)際的射頻鏈路布局中，因受產(chǎn)品的空間限制，不可能完全實(shí) 現(xiàn)，這就迫使我們將布局成“U”形。布局成U形并不是不可以，但需要在中間加隔腔將其左右進(jìn)行隔離，做好屏蔽。

圖2、U形加隔腔圖

還有一種在橫向也需要添加隔腔。即，用隔腔把一字形左右進(jìn)行隔離。這主要是因?yàn)樾枰綦x部分非常敏感或易干擾其它電路；另外，還有一種可能就是一字形輸入端到輸出端這段電路的增益過大，也需要用隔腔將其分開（若增益過大，腔體太大，可能會引起自激。）。

圖3、一字形隔腔圖

B 芯片外圍電路布局

射頻器件外圍電路布局嚴(yán)格參照datasheet上面的要求進(jìn)行布局，受空間限制可以進(jìn)行調(diào)整；數(shù)字芯片外圍電路布局就不多講了。

二、布線注意事項(xiàng)

根據(jù)50歐姆阻抗線寬進(jìn)行布線，盡量從焊盤中心出線，線成直線，盡量走在表層。在需要拐彎的地方做成45度角或圓弧走線，推薦在電容或電阻兩邊進(jìn)行拐彎。如果遇到器件走線匹配要求的，請嚴(yán)格按照datasheet上面的參考值長度走線。比如，一個放大管與電容之間的走線長度(或電感之間的走線長度)要求等等。

圖4、以器件焊盤作拐點(diǎn)圖

在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時，為了使高頻電路板的設(shè)計(jì)更合理，抗干擾性能更好，應(yīng)從以下幾方面考慮（通用做法）：

（1）合理選擇層數(shù)

在PCB設(shè)計(jì)中對高頻電路板布線時，利用中間內(nèi)層平面作為電源和地線層，可以起到屏蔽的作用，有效降低寄生電感、縮短信號線長度、降低信號間的交叉干擾。

（2）走線方式

走線必須按照45°角拐彎或圓弧拐彎，這樣可以減小高頻信號的發(fā)射和相互之間的耦合。

（3）走線長度

走線長度越短越好，兩根線并行距離越短越好。

（4）過孔數(shù)量

過孔數(shù)量越少越好。

（5）層間布線方向

層間布線方向應(yīng)該取垂直方向，就是頂層為水平方向，底層為垂直方向，這樣可以減小信號間的干擾。

（6）敷銅

增加接地的敷銅可以減小信號間的干擾。

（7）包地

對重要的信號線進(jìn)行包地處理，可以顯著提高該信號的抗干擾能力，當(dāng)然還可以對干擾源進(jìn)行包地處理，使其不能干擾其他信號。

（8）信號線

信號走線不能環(huán)路，需要按照菊花鏈方式布線。

三、接地處理

（1）射頻鏈路接地

射頻部分采用多點(diǎn)接地方式進(jìn)行接地處理。射頻鏈路鋪銅間隙一般30mil到40mil用的比較多。兩邊都需要打接地孔，且間距盡量保持一致。射頻通路上對地電容電阻的接地焊盤，盡量就近打接地孔。器件上的接地焊盤都需要打接地過孔。

圖5、射頻通路接地孔圖

（2）腔殼接地孔

為了讓腔殼與PCB板之間更好的接觸。一般打兩排接地孔且交錯方式放置，如圖06所示。PCB隔腔上需要開窗，如圖07所示。PCB底層接地銅皮與底板接觸的地方都需要開窗處理，使其更好的接觸。如圖08所示（PCB板的上半部分與底座接觸）：

圖6、PCB隔腔接地過孔圖

圖7、PCB隔腔開窗圖

圖8、PCB底層開窗圖

（3）螺釘放置（需要了解結(jié)構(gòu)知識）

為了使PCB與底座和腔殼之間有更緊密的接觸（更好的屏蔽）需要在PCB板上放置螺釘孔位置。PCB與腔殼之間螺釘放置方法：隔腔每個交叉的地方放置一個螺釘。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，比較難實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)模塊電路功能進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。但不管怎樣，腔殼四個角上必須都有螺釘。

圖9、腔殼螺釘圖

PCB與底座之間的螺釘放置方法：腔殼中的每個小腔內(nèi)都需要有螺釘，視腔大小而定螺釘數(shù)量（腔越大，放置的螺釘就多）。一般原則是在腔的對角上放置螺釘。SMA頭或其他連接器旁邊必須放置螺釘。在SMA頭或連接器在插拔過程中不致PCB板變形。

圖10、腔內(nèi)螺釘圖

審核編輯：湯梓紅