射頻技術研習社

射頻原理

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射頻電路設計要點

電路板的層疊

四層板,六層板,八層板常用結構:

將第二層作為完整的地平面,將重要的信號線走在頂層(包括射頻走線),以便很好的控制阻抗。

可以用Polar計算單端阻抗或者一些軟件自帶阻抗計算器。

 

阻抗控制

在我們進行原理設計與仿真之后,在Layout中很值得注意的一件事情就是阻抗控制。眾所周知,我們應該盡量保證走線的特征是50歐姆,這主要和線寬有關,在本實例中,是兩層半,在Polar中采用Surface Coplanar Line模型進行阻抗的計算,我們可以得到一組比較理想的值:

Height(H)=39.6mil, Track(W)=30mil, Track(W1)=30mil,Thickness=1OZ=1.4mil, Separation(S)=7mil, Dielectric(Er)=4.2,對應的特征阻抗是52.14歐姆,符合要求。如下圖中高亮的線就是這樣的一條射頻走線。

 

 

射頻元器件的擺放

盡可能的使走線的長度較短,元器件擺放的越緊湊越好(特殊要求除外),同時,也會盡可能的保證元器件的擺放對布線很有利(不要使走線繞來繞去的)。如下圖,是射頻功率放大器(PA,Power Amplifier)的周圍器件的擺放,我們看到,元器件之間的距離很小。

 

 

射頻走線應該注意的問題

如前所述,射頻走線的長度要盡量短,線寬嚴格按照計算好的值去設定。在走線是尤其要注意的是,射頻走線中不要有任何帶有尖狀的折點,在走線的轉折處,最好要用弧線來實現,如下圖

 

 

其次,在多層板的走線中,有可能重要的射頻線要產生不可避免的交叉,這時我們就要使用我們最不想使用的東西:過孔。這樣,會有部分射頻信號線走到底層甚至中間層,但無論是哪一層,射頻走線一定會有參考平面,這時一個值得注意的問題就是不要跨層,或者說不要使地平面不連續。

 

過孔的放置

過孔的放置真的是一件比較復雜的事情,本文只討論那種接地的過孔。

 

首先,射頻走線的旁邊的地線最好能通過過孔打穿,接到底層或者中間層的地平面上,這樣可以是任何干擾信號或者輻射有最短的到地的通路,但是,過孔與射頻信號線的距離又不能太近,否則會嚴重影響射頻信號質量,在實際的設計過程中可靈活把握,如下圖,我們看到,高亮的信號線兩層分布著很多過孔。

 

 

其次,在面積較大的地平面處,我們通常會放置很多的過孔用于連接不同層的地。這在射頻電路的布線中,要注意的就是大過孔要沒有規律的打,最好能弄成菱形的,這樣可以最大限度的抑制各種干擾。


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