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PCB布线时应该注意的问题

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1)小功率的RF的PCB设计中,主要使用标准 的FR4材料(绝缘特性好、材质均匀、介电常数ε=4,10%)。主要使用4层~6层板,在成本非常敏感的情况下可以使用厚度在1mm以下的双面板,要保 证反面是一个完整的地层,同时由于双面板的厚度在1mm以上,使得地层和信号层之间的FR4介质较厚,为了使得RF信号线阻抗达到50欧,往往信号走线的 宽度在2mm左右,使得板子的空间分布很难控制。对于四层板,一般情况下顶层只走RF信号线,第二层是完整的地,第三层是电源,底层一般走控制RF器件状 态的数字信号线(比如设定ADF4360系列PLL的clk、data、LE信号线。)第三层的电源最好不要做成一个连续的平面,而是让各个RF器件的电 源走线呈星型分布,最后接于一点。第三层RF器件的电源走线不要和底层的数字线有交叉。
2)对于一个混合信号的PCB,RF部分和模拟 部分应当远离数字数字部分(这个距离通常在2cm以上,至少保证1cm),数字部分的接地应当与RF部分分隔开。严禁使用开关电源直接给RF部分供电。主 要在于开关电源的纹波会将RF部分的信号调制。这种调制往往会严重破坏射频信号,导致致命的结果。通常情况下,对于开关电源的输出,可以经过大的扼流圈, 以及π滤波器,再经过线性稳压的低噪音LDO(Micrel的MIC5207、MIC5265系列,对于高电压,大功率的RF电路,可以考虑使用 LM1085、LM1083等)得到供给RF电路的电源。
3)RF的PCB中,各个元件应当紧密的排布, 确保各个元件之间的连线最短。对于ADF4360-7的电路,在pin-9、pin-10引脚上的VCO电感与ADF4360芯片间的距离要尽可能的短, 保证电感与芯片间的连线带来的分布串联电感最小。对于板子上的各个RF器件的地(GND)引脚,包括电阻、电容、电感与地(GND)相接的引脚,应当在离 引脚尽可能近的地方打过孔与地层(第二层)连通。
4)在选择在高频环境下工作元器件时,尽可能使 用表贴器件。这是因为表贴元件一般体积小,元件的引脚很短。这样可以尽可能减少元件引脚和元件内部走线带来的附加参数的影响。尤其是分立的电阻、电容、电 感元件,使用较小的封装(0603\0402)对提高电路的稳定性、一致性是非常有帮助的;
5)在高频环境下工作的有源器件,往往有一个以 上的电源引脚,这个时候一定要注意在每个电源的引脚附近(1mm左右)设置单独的去偶电容,容值在100nF左右。在电路板空间允许的情况下,建议每个引 脚使用两个去偶电容,容值分别为1nF和100nF。一般使用材质为X5R或者X7R的陶瓷电容。对于同一个RF有源器件,不同的电源引脚可能为这个器件 (芯片)中不同的官能部分供电,而芯片中的各个官能部分可能工作在不同的频率上。比如ADF4360有三个电源引脚,分别为片内的VCO、PFD以及数字 部分供电。这三个部分实现了完全不同的功能,工作频率也不一样。一旦数字部分低频率的噪音通过电源走线传到了VCO部分,那么VCO输出频率则可能被这个 噪音调制,出现难以消除的杂散。为了防止这样的情况出现,在有源RF器件的每个官能部分的供电引脚除了使用单独的去偶电容外,还必须经过一个电感磁珠 (10uH左右)再连到一起。这种设计对于那些包含了LO缓冲放大和RF缓冲放大的有源混频器LO-RF、LO-IF的隔离性能的提升是非常有利的。
6)对 于PCB上RF信号的馈入、馈出,一定要使用专门的RF同轴连接器。其中最为常用的是SMA型的连接器。对于SMA的连接器而言,又分为直插式的和微带式 的。对于频率在3GHz以下的信号,而且信号的功率不大,并且我们不计较微弱的插损,则完全可以使用直插式的SMA连接器。如果信号的频率进一步提高,则 我们需要慎重选择RF连接线材以及RF的连接器。此时直插式的SMA连接器由于其结构(主要是拐弯)可能会导致比较大的信号插损。此时可以使用质量较好 (关键在于连接器所使用了PTFE绝缘子材料)的微带SMA连接器来解决问题。同样如果你的频率不高,但是苛求插损、功率等方面的指标,同样可以考虑微带 SMA连接器。另外小型的RF连接器还有SMB、SMC等型号,对于SMB连接器而言,一般这一类连接器只支持2GHz以下的信号传输,而且SMB连接器 采用的卡扣结构在高振动场合会出现“闪断”的情况。所以在选择SMB连接器时要慎重考虑。多数的RF连接器都有500次插拔限制,插拔过于频繁可能永久损 坏连接器,所以在调试RF电路的时候就不要把RF连接器当螺丝拧着玩了。由于SMB的PCB座的部分是针式结构(公),所以频繁插拔对焊在PCB一端的连 接器损耗相对较小,降低了维修的难度,所以在这样的情况下SMB连接器也是一种不错的选择。另外对于那些对空间要求极高的场合,还有GDR一类的微型连接


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来自iPhone客户端1楼2019-08-16 11:36
    有正在学习这块的不


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    来自iPhone客户端2楼2019-08-16 11:37