射频RF电路板分区设计中PCB布局布线技巧.docx

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1、射频(RF)电路板分区设计中PCB布局布线技巧.txt小时候觉得父亲不简单，后来觉得自己不简单，再后来觉得自己孩子不简单。越是想知道自己是不是忘记的时候，反而记得越清楚。 本文由lzhmemory贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 射频(RF) 射频(RF)电路板分区设计中 PCB 布局布线技巧 日期:09-03-12 来源: 作者:Jenny 热度:36 么是 RF,IF 信号. 楼上的回答意思是对的,但我觉得不是很专业. 1,信号不一定就是电流,现在通讯行业,很多信号是以电压的形式存在. 2,对射频和中频的区分不详细. 在无线通讯系统

2、中,根据频率,可以分成射频,中频和基带信号.射频重要用于信号在空间 的传输, 基带信号是基站等数字设备可以处理的信号, 中频是从射频变化到基带信号的过渡 频率.以前的系统一般是从射频直接变到基带.现在的新的系统是 射频-中频-基带 称为 两次变频. 射频: 500M Hz 中频:50MHz 500MHz 基带: 50MHz 上面的分类只是提供参考,这三种频段并没有一个绝对的界线. 今天的蜂窝电话设计以各种方式将所有的东西集成在一起,这对 RF 电路板设计来说很不利.现在业 界竞争非常激烈,人人都在找办法用最小的尺寸和最小的成本集成最多的功能.模拟,数字和 RF 电路都 紧密地挤在一起,用来隔开

3、各自问题区域的空间非常小,而且考虑到成本因素,电路板层数往往又减到最 小.令人感到不可思议的是,多用途芯片可将多种功能集成在一个非常小的裸片上,而且连接外界的引脚 之间排列得又非常紧密,因此 RF,IF,模拟和数字信号非常靠近,但它们通常在电气上是不相干的.电源 分配可能对设计者来说是一个噩梦,为了延长电池寿命,电路的不同部分是根据需要而分时工作的,并由 软件来控制转换.这意味着你可能需要为你的蜂窝电话提供 5 到 6 种工作电源. 在设计 RF 布局时,有几个总的原则必须优先加以满足: 尽可能地把高功率 RF 放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单地说,就是让高功率 RF 发

4、射 电路远离低功率 RF 接收电路.如果你的 PCB 板上有很多物理空间,那么你可以很容易地做到这一点,但 通常元器件很多,PCB 空间较小,因而这通常是不可能的.你可以把他们放在 PCB 板的两面,或者让它 们交替工作,而不是同时工作.高功率电路有时还可包括 RF 缓冲器和压控制振荡器(VCO). 确保 PCB 板上高功率区至少有一整块地,最好上面没有过孔,当然,铜皮越多越好.稍后,我们将讨 论如何根据需要打破这个设计原则,以及如何避免由此而可能引起的问题. 芯片和电源去耦同样也极为重要,稍后将讨论实现这个原则的几种方法. RF 输出通常需要远离 RF 输入,稍后我们将进行详细讨论. 敏感的

5、模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和 RF 信号. 如何进行分区? 设计分区可以分解为物理分区和电气分区.物理分区主要涉及元器件布局,朝向和屏蔽等问题;电气 分区可以继续分解为电源分配,RF 走线,敏感电路和信号以及接地等的分区. 首先我们讨论物理分区问题.元器件布局是实现一个优秀 RF 设计的关键,最有效的技术是首先固定 位于 RF 路径上的元器件,并调整其朝向以将 RF 路径的长度减到最小,使输入远离输出,并尽可能远地分 离高功率电路和低功率电路. 最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层,并尽可能将 RF 线走在表层上. 将 RF 路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减

6、少路径电感,而且还可以减少主地上的虚焊点,并可减少 RF 能量泄漏到层叠板内其他区域的机会. 在物理空间上,像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个 RF 区之间相互隔离开来,但是双工器, 混频器和中频放大器/混频器总是有多个 RF/IF 信号相互干扰,因此必须小心地将这一影响减到最小.RF 与 IF 走线应尽可能走十字交叉,并尽可能在它们之间隔一块地.正确的 RF 路径对整块 PCB 板的性能而言 非常重要,这也就是为什么元器件布局通常在蜂窝电话 PCB 板设计中占大部分时间的原因. 在蜂窝电话 PCB 板上,通常可以将低噪音放大器电路放在 PCB 板的某一面,而高功率放大器放在另 一面,并

7、最终通过双工器把它们在同一面上连接到 RF 端和基带处理器端的天线上.需要一些技巧来确保 直通过孔不会把 RF 能量从板的一面传递到另一面,常用的技术是在两面都使用盲孔.可以通过将直通过 孔安排在 PCB 板两面都不受 RF 干扰的区域来将直通过孔的不利影响减到最小. 有时不太可能在多个电路块之间保证足够的隔离,在这种情况下就必须考虑采用金属屏蔽罩将射频能 量屏蔽在 RF 区域内,但金属屏蔽罩也存在问题,例如:自身成本和装配成本都很贵; 外形不规则的金属屏蔽罩在制造时很难保证高精度,长方形或正方形金属屏蔽罩又使元器件布局受到 一些限制;金属屏蔽罩不利于元器件更换和故障定位;由于金属屏蔽罩必须焊

8、在地上,必须与元器件保持 一个适当距离,因此需要占用宝贵的 PCB 板空间. 尽可能保证屏蔽罩的完整非常重要,进入金属屏蔽罩的数字信号线应该尽可能走内层,而且最好走线 层的下面一层 PCB 是地层.RF 信号线可以从金属屏蔽罩底部的小缺口和地缺口处的布线层上走出去,不 过缺口处周围要尽可能地多布一些地,不同层上的地可通过多个过孔连在一起. 尽管有以上的问题,但是金属屏蔽罩非常有效,而且常常还是隔离关键电路的唯一解决方案. 此外,恰当和有效的芯片电源去耦也非常重要.许多集成了线性线路的 RF 芯片对电源的噪音非常敏 感,通常每个芯片都需要采用高达四个电容和一个隔离电感来确保滤除所有的电源噪音).

9、 最小电容值通常取决于其自谐振频率和低引脚电感,C4 的值就是据此选择的.C3 和 C2 的值由于其自 身引脚电感的关系而相对较大一些,从而 RF 去耦效果要差一些,不过它们较适合于滤除较低频率的噪声 信号.电感 L1 使 RF 信号无法从电源线耦合到芯片中.记住:所有的走线都是一条潜在的既可接收也可发 射 RF 信号的天线,另外将感应的射频信号与关键线路隔离开也很必要. 这些去耦元件的物理位置通常也很关键,这几个重要元件的布局原则是:C4 要尽可能靠近 IC 引脚并 接地,C3 必须最靠近 C4,C2 必须最靠近 C3,而且 IC 引脚与 C4 的连接走线要尽可能短,这几个元件的 接地端(尤

10、其是 C4)通常应当通过下一地层与芯片的接地引脚相连.将元件与地层相连的过孔应该尽可能靠 近 PCB 板上元件焊盘,最好是使用打在焊盘上的盲孔以将连接线电感减到最小,电感应该靠近 C1. 一块集成电路或放大器常常带有一个开漏极输出,因此需要一个上拉电感来提供一个高阻抗 RF 负载 和一个低阻抗直流电源,同样的原则也适用于对这一电感端的电源进行去耦.有些芯片需要多个电源才能 工作,因此你可能需要两到三套电容和电感来分别对它们进行去耦处理,如果该芯片周围没有足够空间的 话,那么可能会遇到一些麻烦. 记住电感极少并行靠在一起,因为这将形成一个空芯变压器并相互感应产生干扰信号,因此它们之间 的距离至少

11、要相当于其中一个器件的高度,或者成直角排列以将其互感减到最小. 电气分区原则大体上与物理分区相同,但还包含一些其它因素.现代蜂窝电话的某些部分采用不同工 作电压,并借助软件对其进行控制,以延长电池工作寿命.这意味着蜂窝电话需要运行多种电源,而这给 隔离带来了更多的问题.电源通常从连接器引入,并立即进行去耦处理以滤除任何来自线路板外部的噪声, 然后再经过一组开关或稳压器之后对其进行分配. 蜂窝电话里大多数电路的直流电流都相当小,因此走线宽度通常不是问题,不过,必须为高功率放大 器的电源单独走一条尽可能宽的大电流线,以将传输压降减到最低.为了避免太多电流损耗,需要采用多 个过孔来将电流从某一层传递

12、到另一层.此外,如果不能在高功率放大器的电源引脚端对它进行充分的去 耦,那么高功率噪声将会辐射到整块板上,并带来各种各样的问题.高功率放大器的接地相当关键,并经 常需要为其设计一个金属屏蔽罩. 在大多数情况下,同样关键的是确保 RF 输出远离 RF 输入.这也适用于放大器,缓冲器和滤波器.在 最坏情况下,如果放大器和缓冲器的输出以适当的相位和振幅反馈到它们的输入端,那么它们就有可能产 生自激振荡.在最好情况下,它们将能在任何温度和电压条件下稳定地工作.实际上,它们可能会变得不 稳定,并将噪音和互调信号添加到 RF 信号上. 如果射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端,这可能会严重损害滤波器

13、的带通特性.为了使 输入和输出得到良好的隔离,首先必须在滤波器周围布一圈地,其次滤波器下层区域也要布一块地,并与 围绕滤波器的主地连接起来.把需要穿过滤波器的信号线尽可能远离滤波器引脚也是个好方法.此外,整 块板上各个地方的接地都要十分小心,否则你可能会在不知不觉之中引入一条你不希望发生的耦合通道. 图 3 详细说明了这一接地办法. 有时可以选择走单端或平衡 RF 信号线,有关交叉干扰和 EMC/EMI 的原则在这里同样适用.平衡 RF 信号线如果走线正确的话,可以减少噪声和交叉干扰,但是它们的阻抗通常比较高,而且要保持一个合理 的线宽以得到一个匹配信号源,走线和负载的阻抗,实际布线可能会有一

14、些困难. 缓冲器可以用来提高隔离效果,因为它可把同一个信号分为两个部分,并用于驱动不同的电路,特别 是本振可能需要缓冲器来驱动多个混频器.当混频器在 RF 频率处到达共模隔离状态时,它将无法正常工 作.缓冲器可以很好地隔离不同频率处的阻抗变化,从而电路之间不会相互干扰. 缓冲器对设计的帮助很大,它们可以紧跟在需要被驱动电路的后面,从而使高功率输出走线非常短, 由于缓冲器的输入信号电平比较低,因此它们不易对板上的其它电路造成干扰. 还有许多非常敏感的信号和控制线需要特别注意,但它们超出了本文探讨的范围,因此本文仅略作论 述,不再进行详细说明. 压控振荡器(VCO)可将变化的电压转换为变化的频率,

15、这一特性被用于高速频道切换,但它们同样也 将控制电压上的微量噪声转换为微小的频率变化,而这就给 RF 信号增加了噪声.总的来说,在这一级以 后你再也没有办法从 RF 输出信号中将噪声去掉.那么困难在哪里呢?首先,控制线的期望频宽范围可能 从 DC 直到 2MHz,而通过滤波来去掉这么宽频带的噪声几乎是不可能的;其次,VCO 控制线通常是一个 控制频率的反馈回路的一部分,它在很多地方都有可能引入噪声,因此必须非常小心处理 VCO 控制线. 要确保 RF 走线下层的地是实心的,而且所有的元器件都牢固地连到主地上,并与其它可能带来噪声 的走线隔离开来.此外,要确保 VCO 的电源已得到充分去耦,由于

16、 VCO 的 RF 输出往往是一个相对较高 的电平,VCO 输出信号很容易干扰其它电路,因此必须对 VCO 加以特别注意.事实上,VCO 往往布放在 RF 区域的末端,有时它还需要一个金属屏蔽罩. 编辑本段 编辑本段 编辑本段 简介 锁相环 (phase-locked loop) PLL 原理框图 为无线电发射中使频率较为稳定的一种方法,主要有 VCO(压控振荡器)和 PLL IC ,压 控振荡器给出一个信号,一部分作为输出,另一部分通过分频与 PLL IC 所产生的本振 信号作相位比较,为了保持频率不变,就要求相位差不发生改变,如果有相位差的变化, 则 PLL IC 的电压输出端的电压发生变

17、化,去控制 VCO,直到相位差恢复!达到锁频的目 的!能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号保持确定关系的闭环电子电路. 锁相环由鉴相器,环路滤波器和压控振荡器组成.鉴相器用来鉴别输入信号 Ui 与输出信号 Uo 之间的相位差 ,并输出误差电压 Ud .Ud 中的噪声和干扰成分被低 通性质的环路滤波器滤除,形成压控振荡器(VCO)的控制电压 Uc.Uc 作用于压控 振荡器的结果是把它的输出振荡频率 fo 拉向环路输入信号频率 fi ,当二者相等时, 环路被锁定 ,称为入锁.维持锁定的直流控制电压由鉴相器提供,因此鉴相器的两 个输入信号间留有一定的相位差. PLL:phase Locked Lo

18、op 相同步回路, 锁相回路,用来统一整合时脉讯号,使内 存能正确的存取资料. 直接数字频率合成(DDSDigital Direct Frequency Synthesis)技术是一种新 的频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,JOSEPH TIERNEY 等 3 人于 1971 年提出了直接数字频率合成的思想,但由于受当时微电子技术和数字信号处理技术的 限制,DDS 技术没有受到足够重视,随着电子工程领域的实际需要以及数字集成电 路和微电子技术的发展,DDS 技术日益显露出它的优越性. DDS 是一种全数字化的频率合成器,由相位累加器,波形 ROM,D/A 转换器和 低通滤波器构成.时钟频

19、率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率 取决于累加器位数,相位分辨率取决于 ROM 的地址线位数,幅度量化噪声取决于 R OM 的数据位字长和 D/A 转换器位数. DDS 有如下优点: 频率分辨率高,输出频点多,可达 个频点(N 为相位累加 器位数);频率切换速度快,可达 us 量级; 频率切换时相位连续; 可以输出 宽带正交信号; 输出相位噪声低,对参考频率源的相位噪声有改善作用;可以 产生任意波形; 全数字化实现,便于集成,体积小,重量轻,因此八十年代以来 各国都在研制和发展各自的 DDS 产品, 如美国 QUALCOMM 公司的 Q2334, Q2220; STANFOR

20、D 公司的 STEL-1175,STEL-1180;AD 公司的 AD7008,AD9850,AD9 854 等.这些 DDS 芯片的时钟频率从几十兆赫兹到几百兆赫兹不等,芯片从一般功 能到集成有 D/A 转换器和正交调制器. PLL:Phase Locked Logic 相同步逻辑 锁相环的用途是在收,发通信双方建立载波同步或位同步.因为它的工作过程是 一个自动频率(相位)调整的闭合环路,所以叫环.锁相环分模拟锁相环和数字锁相 环两种. 编辑本段 编辑本段 编辑本段 用途 锁相环最初用于改善电视接收机的行同步和帧同步,以提高抗干扰能力.2 0 世纪 50 年代后期随着空间技术的发展,锁相环用

21、于对宇宙飞行目标的跟踪,遥测 和遥控.60 年代初随着数字通信系统的发展,锁相环应用愈广,例如为相干解调提 取参考载波,建立位同步等.具有门限扩展能力的调频信号锁相鉴频器也是在 60 年 代初发展起来的.在电子仪器方面,锁相环在频率合成器和相位计等仪器中起了重要 作用. 锁相环技术目前的应用集中在以下三个方面:第一 信号的调制和解调;第二 信号的调频和解调;第三信号频率合成电路. 编辑本段 编辑本段 编辑本段 工作原理 锁相环可以分为模拟锁相环和数字锁相环. 基本工作原理 压控振荡器给出一个信号,一部分作为输出,另一部分通过分频与 PLL IC 所 产生的 本振信 号作 相位 比较 ,为了 保

22、持 频率不 变 ,就 要求相 位差 不发生 改 变,如果有 相 位差的变化,则 PLL IC 的电压输出端的电压发生变化,去控制 VCO,直到相位差恢复! 达到锁频的目的!能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号保持确定关系的闭环电 子电路. 模拟锁相环工作原理 模拟锁相环主要由相位参考提取电路,压控振荡器,相位比较器,控制电 路等组成.压控振荡器输出的是与需要频率很接近的等幅信号,把它和由相位参考提 取电路从信号中提取的参考信号同时送入相位比较器,用比较形成的误差通过控制电 路使压控振荡器的频率向减小误差绝对值的方向连续变化, 实现锁相, 从而达到同步. 数字锁相环工作原理 数字锁相环主要由相

23、位参考提取电路,晶体振荡器,分频器,相位比较器, 脉冲补抹门等组成.分频器输出的信号频率与所需频率十分接近,把它和从信号中提 取的相位参考信号同时送入相位比较器,比较结果示出本地频率高了时就通过补抹门 抹掉一个输入分频器的脉冲,相当于本地振荡频率降低;相反,若示出本地频率低了 时就在分频器输入端的两个输入脉冲间插入一个脉冲,相当于本地振荡频率上升,从 而达到同步. 谐振电路(一个用于发射机,另一个用于接收机)与 VCO 有关,但也有它自己的特点.简单地讲,谐振 电路是一个带有容性二极管的并行谐振电路,它有助于设置 VCO 工作频率和将语音或数据调制到 RF 信号 上. 所有 VCO 的设计原则

24、同样适用于谐振电路. 由于谐振电路含有数量相当多的元器件, 板上分布区域较 宽以及通常运行在一个很高的 RF 频率下,因此谐振电路通常对噪声非常敏感.信号通常排列在芯片的相 邻脚上,但这些信号引脚又需要与相对较大的电感和电容配合才能工作,这反过来要求这些电感和电容的 位置必须靠得很近,并连回到一个对噪声很敏感的控制环路上.要做到这点是不容易的. 自动增益控制(AGC)放大器同样是一个容易出问题的地方, 不管是发射还是接收电路都会有 AGC 放大 器. AGC 放大器通常能有效地滤掉噪声, 不过由于蜂窝电话具备处理发射和接收信号强度快速变化的能力, 因此要求 AGC 电路有一个相当宽的带宽,而这

25、使某些关键电路上的 AGC 放大器很容易引入噪声. 设计 AGC 线路必须遵守良好的模拟电路设计技术,而这跟很短的运放输入引脚和很短的反馈路径有 关,这两处都必须远离 RF,IF 或高速数字信号走线.同样,良好的接地也必不可少,而且芯片的电源必须 得到良好的去耦.如果必须要在输入或输出端走一根长线,那么最好是在输出端,通常输出端的阻抗要低 得多,而且也不容易感应噪声.通常信号电平越高,就越容易把噪声引入到其它电路. 在所有 PCB 设计中, 尽可能将数字电路远离模拟电路是一条总的原则, 它同样也适用于 RF PCB 设计. 公共模拟地和用于屏蔽和隔开信号线的地通常是同等重要的,问题在于如果没有

26、预见和事先仔细的计划, 每次你能在这方面所做的事都很少.因此在设计早期阶段,仔细的计划,考虑周全的元器件布局和彻底的 布局评估都非常重要,由于疏忽而引起的设计更改将可能导致一个即将完成的设计又必须推倒重来.这一 因疏忽而导致的严重后果,无论如何对你的个人事业发展来说不是一件好事. 同样应使 RF 线路远离模拟线路和一些很关键的数字信号,所有的 RF 走线,焊盘和元件周围应尽可能 多填接地铜皮,并尽可能与主地相连.类似面包板的微型过孔构造板在 RF 线路开发阶段很有用,如果你 选用了构造板,那么你毋须花费任何开销就可随意使用很多过孔,否则在普通 PCB 板上钻孔将会增加开发 成本,而这在大批量生

27、产时会增加成本. 如果 RF 走线必须穿过信号线,那么尽量在它们之间沿着 RF 走线布一层与主地相连的地.如果不可能 的话,一定要保证它们是十字交叉的,这可将容性耦合减到最小,同时尽可能在每根 RF 走线周围多布一 些地,并把它们连到主地.此外,将并行 RF 走线之间的距离减到最小可以将感性耦合减到最小. 一个实心的整块接地面直接放在表层下第一层时,隔离效果最好,尽管小心一点设计时其它的做法也 管用.我曾试过把接地面分成几块来隔离模拟,数字和 RF 线路,但我从未对结果感到满意过,因为最终 总是有一些高速信号线要穿过这些分开的地,这不是一件好事. 在 PCB 板的每一层,应布上尽可能多的地,并

28、把它们连到主地面.尽可能把走线靠在一起以增加内部 信号层和电源分配层的地块数量,并适当调整走线以便你能将地连接过孔布置到表层上的隔离地块.应当 避免在 PCB 各层上生成游离地,因为它们会像一个小天线那样拾取或注入噪音.在大多数情况下,如果你 不能把它们连到主地,那么你最好把它们去掉. RF PCB 电路板 Design 技巧 微过孔的种类 电路板上不同性质的电路必须分隔, 但是又要在不产生电磁干扰的最佳情况下连接, 这 就需要用到微过孔(microvia).通常微过孔直径为 0.05mm 至 0.20mm,这些过孔一般分为三 类,即盲孔(blind via),埋孔(bury via)和通孔(

29、through via).盲孔位于印刷线路板的顶层和底 层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定 的比率(孔径).埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面.上述 两类孔都位于线路板的内层, 层压前利用通孔成型制程完成, 在过孔形成过程中可能还会重 叠做好几个内层.第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元 件的黏着定位孔. 采用分区技巧 在设计 RF 电路板时, 应尽可能把高功率 RF 放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开 来,简单的说,就是让高功率 RF 发射电路远离低噪音接收电路.如果 PCB 板上

30、有很多空 间,那么可以很容易地做到这一点.但通常零元件很多时,PCB 空间就会变的很小,因此 这是很难达到的.可以把它们放在 PCB 板的两面,或者让它们交替工作,而不是同时工作. 高功率电路有时还可包括 RF 缓冲器(buffer)和压控振荡器(VCO). 设计分区可以分成实体分区(physical partitioning)和电气分区(Electrical partitioning).实 体分区主要涉及零元件布局,方位和遮罩等问题;电气分区可以继续分成电源分配,RF 走 线,敏感电路和信号,接地等分区. 实体分区 零元件布局是实现一个优异 RF 设计的关键,最有效的技术是首先固定位于 RF

31、 路径上 的零元件,并调整其方位,使 RF 路径的长度减到最小.并使 RF 输入远离 RF 输出,并尽 可能远离高功率电路和低噪音电路. 最有效的电路板堆叠方法是将主接地安排在表层下的第二层,并尽可能将 RF 线走在表层 上.将 RF 路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感,而且还可以减少主接地上的 虚焊点,并可减少 RF 能量泄漏到层叠板内其他区域的机会. 在实体空间上, 像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个 RF 区之间相互隔离开来, 但是双工器,混频器和中频放大器总是有多个 RF/IF 信号相互干扰,因此必须小心地将这一 影响减到最小.RF 与 IF 走线应尽可能走十字交叉,并

32、尽可能在它们之间隔一块接地面积. 正确的 RF 路径对整块 PCB 板的性能而言非常重要,这也就是为什么零元件布局通常在移 动电话 PCB 板设计中占大部份时间的原因. 在移动电话 PCB 板上,通常可以将低噪音放大器电路放在 PCB 板的某一面,而高功率 放大器放在另一面,并最终藉由双工器在同一面上将它们连接到 RF 天线的一端和基频处理 器的另一端.这需要一些技巧来确保 RF 能量不会藉由过孔,从板的一面传递到另一面,常 用的技术是在两面都使用盲孔.可以藉由将盲孔安排在 PCB 板两面都不受 RF 干扰的区域, 来将过孔的不利影响减到最小. 金属遮罩罩 有时, 不太可能在多个电路区块之间保

33、留足够的区隔, 在这种情况下就必须考虑采用金 属遮罩罩将射频能量遮罩在 RF 区域内,但金属遮罩罩也有副作用,例如:制造成本和装配 成本都很高. 外形不规则的金属遮罩罩在制造时很难保证高精密度, 长方形或正方形金属遮罩罩又使 零组件布局受到一些限制; 金属遮罩罩不利于零元件更换和故障移位元; 由于金属遮罩罩必 须焊在接地面上,而且必须与零元件保持一个适当的距离,因此需要占用宝贵的 PCB 板空 间. 尽可能保证金属遮罩罩的完整非常重要, 所以进入金属遮罩罩的数位信号线应该尽可能 走内层,而且最好将信号线路层的下一层设为接地层.RF 信号线可以从金属遮罩罩底部的 小缺口和接地缺口处的布线层走线出

34、去,不过缺口处周围要尽可能被广大的接地面积包围, 不同信号层上的接地可藉由多个过孔连在一起. 尽管有以上的缺点, 但是金属遮罩罩仍然非常有效, 而且常常是隔离关键电路的唯一解 决方案. 印刷电路板 产品简介 专业 PCB 抄板,PCB 克隆,PCB 设计,射频设计,高频设计,单片机设计 摩拜尔 PCB 工作室,隶属于深圳摩拜尔科技有限公司,摩拜尔 PCB 工作室是一家专业 PCB 抄板设计与开发公司,提供各种 PCB 克隆,公司拥有多名高级工程师,在 PCB 克隆领 域有着突破性的革新. 曾成功为客户克隆过各种高端电脑主板; 服务器主板; 各种工控主板; 高端网络路由器;光纤网络交换主板;数字

35、电视,DVR,STB,LCD 驱动主板;各种无线 基站及终端产品主板;各种高精仪器设备主板;电脑主板:手机主板;服务器主板等;并对 原理图设计错误或隐患进行检查,提供更改建议;在 PCB 克隆领域有着成熟的技术和业界 良好的信誉. 我们没什么不同,只是更加专业;PCB 克隆过程中每个步骤和每个细节都是决定最终 的成败,在 PCB 克隆初期阶段要彻底,仔细的规划;并对每个设计步骤的进展进行全面持 续的评估,本公司的 PCB 克隆工程师凭借几年丰富的工作经验和专业高水准,在业界一直 保持良好的信誉.我们秉承:让客户满意;让伙伴获利;急顾客所急;想顾客所想;办好事; 办实事,把顾客的需求落实到产品,

36、从结构到成品,从品质到售后,全心全意为顾客着想. PCB 抄板服务范围(单层-28 层): 各种高端电脑主板 PCB 抄板,板卡,服务器主板 PCB 抄板,各种工控主板,板卡 PCB 抄板,高端网络路由器 PCB 抄板,光纤网络交换主板 PCB 抄板,数字电视,DVR, STB,LCD 驱动主板 PCB 抄板等,各种无线基站及终端产品主板 PCB 抄板,各种高精仪器 设备主板 PCB 抄板,高密,高速 PCB Layout 设计,高速率,高密度,数模混合,RF 设 计,新工艺,新技术的 PCB 设计(如板 HDI 埋盲孔等),对原理图设计错误或隐患进行检 查,提供更改建议;多人同步进行 PCB

37、 板设计,保证设计进度.(注:PCB 设计需求资料: 原理图或网表(Netlist). 结构图(板尺寸,器件定位信息封装资料(Datasheet),信号完整性分析(SI)设计: 提供产品系统级/单板级的 SI 解决方案进行系统级/板极 SI 仿真分析服务, 问题分析 诊断和对策处理;对信号完整性问题进行检查,提供建议方案. 设计周期参考: 一般电脑主板 PCB 抄板:15 天一般电脑板卡 PCB 抄板:5 天;服务器主板 PCB 抄板: 半个月左右;无线基站主板 PCB 抄板:半个月左右;高端光纤网络交换机 PCB 抄板:半个 月到一个月左右;高端 DVRPCB 抄板;5 天到半个月左右;高密

38、工控板 PCB 抄板:10-20 左右;一般监控设备主板,板卡 PCB 抄板:5-15 天左右; 摩拜尔 PCB 工作室提供各种方案,公司拥有多名(RF)高级工程师,在射频领域有着 突破性的革新.公司致力于射频发展,曾成功为客户设计开发 RF 模块应用于 1.8G DECT 射频设计,2.4G DCT 射频设计,800MHZ 遥控射频设计,900MHZ 和 31/39MHZ 无线电 话射频设计,315/433MHZ 汽车防盗器射频设计,2.4G 蓝牙射频设计,2.4G 无线鼠标射频 设计,键盘和无线局域网络(WLAN)等成功案例.在射频领域有着成熟的技术和业界良好 的信誉. 单片机设计服务范围

39、 智能电子产品单片机设计;家居防盗系统单片机设计;芯片解密;消费类电子单片机设 计; 通信电子单片机设计;汽车电子单片机设计;工业控制单片机设计;民用产品的软件与 硬件开发与设计;家用电器研发与设计,电饭褒,洗衣机,电冰箱,空调机,彩电,其他音 响视频器材设计 RF 电路板设计概论描述 作者: jspcbsj 发表时间:2008-10-17 RF 电路设计广泛应用于新一轮蓝牙设备,无绳电话和蜂窝电话,这些产品的广泛使用正促使中 国电子工程师越来越关注 RF 电路设计技巧.RFPCB 设计是最令设计工程师感到头疼的部分,如想一次获 得成功,仔细规划和注重细节是必须加以高度重视的两大关键设计规则.

40、 射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种黑色艺术,但这个观点只 有部分正确,RF 电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则.不过,在实际设计时,真正 实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理. 当然, 有许多重要的 RF 设计课题值得讨论, 包括阻抗和阻抗匹配, 绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波, 不过,本文将集中探讨与 RF 电路板分区设计有关的各种问题. 今天的蜂窝电话设计以各种方式将所有的东西集成在一起, 这对 RF 电路板设计来说很不利. 现在业界竞 争非常激烈,人人都在找办法用最小的尺寸和最小的成本

41、集成最多的功能.模拟,数字和 RF 电路都紧密 地挤在一起,用来隔开各自问题区域的空间非常小,而且考虑到成本因素,电路板层数往往又减到最小. 令人感到不可思议的是,多用途芯片可将多种功能集成在一个非常小的裸片上,而且连接外界的引脚之间 排列得又非常紧密,因此 RF,IF,模拟和数字信号非常靠近,但它们通常在电气上是不相干的.电源分配 可能对设计者来说是一个噩梦,为了延长电池寿命,电路的不同部分是根据需要而分时工作的,并由软件 来控制转换.这意味着你可能需要为你的蜂窝电话提供 5 到 6 种工作电源. 如何将 RF 与数模电路设计在同一 PCB 上? 手持无线通信设备和遥控设备的普及推动着对模拟

42、,数字和 RF 混合设计需求的显著增长. 手持设备,基站,遥控装置,蓝牙设备,计算机无线通信功能,众多消费电器以及军事/航 空航天系统现需要采用 RF 技术. 数年来,RF 设计需要专业设计人员使用专门的设计和分析工具来完成.典型情况下, PCB 的 RF 部分由 RF 专业人员在独立环境下设计好后,再与混合技术 PCB 的其余部分合 并在一起的.这一过程的效率很低,而且为了与混合技术整合在一起,常常需要反复设计, 还需要用到多个互不相关的数据库. 在过去, 设计功能在两个设计环境进行和重复, 并通过一个非智能的 ASCII 接口连接(图 1(a).两个环境中的 PCB 系统设计和 RF 专门

43、设计系统有它们自己的库,RF 设计数据库 和设计存档. 这就要求两个环境中的设计数据(原理图和版图)和库通过一个繁琐的 ASCII 接 口进行管理和同步. 在这一旧的方法下, 设计师孤立于 PCB 系统设计中的其他部分进行 RF 电路的开发. RF 然后该 RF 电路再利用 ASCII 文件翻译到总体 PCB 设计中,从而在主 PCB 上创建出原理 图和物理实现.如果 RF 电路存在问题,那么设计必须在独立的 RF 解决方案中修正,然后 再重新翻译进主 PCB. RF 模拟器只模拟了理想的射频电路.在实际混合系统实现中有许多零碎的地层,地过 空和相邻的 RF 电路,这使得分析变得非常的困难,而

44、且谁都知道这些附加的形状将会对 R F 电路运作产生长久的影响. 这一旧方法多年来已成功地用于混合信号电路板设计, 但随着产品中 RF 电路含量的增 加, 两个独立设计系统带来的问题已开始影响设计师的生产力, 产品上市时间和产品的质量. 为了解决这些问题,Mentor Graphics 公司已经开发出一种动态链接技术,它可以将 P CB 原理图和版图工具与 RF 设计和模拟工具集成在一起,从而产生了一种新的解决方案, 它可以克服传统的射频设计的缺点. RF 感知(RF aware)PCB 设计 为保持 PCB 和 RF 设计间的设计意图,RF 设计工具必须理解 PCB 布局中面向层(laye

45、r-oriented)的结构,而 PCB 系统也必须理解 RF 设计环境中使用的参数化平面微波元件. 另一个关键问题是,PCB 系统将 RF 电路的版图构建成短路电路,这妨碍了对设计进 行正确的设计规则检验(DRC).对当今的复杂 RF 系统设计来说,功能上的 RF 感知 DRC 是设计方法学确保设计正确所必须的. 所有这些都对保持设计意图有帮助. 保持设计意图非常关键, 因为它是实现在工具集间 设计数据的多次往返而不丢失信息的基础. RF 设计是个反复的过程,需要采取很多步骤对设计进行调整和优化.过去,在真实的 PCB 设计背景下,进行 RF 设计非常困难.当当在 PCB 上实现经过优化的

46、RF 模块时,仍 无法保证它仍工作在最佳状态.作为一种验证,需要对 PCB 实现进行电磁场分析(EM). RF PCB 设计瓶颈 RF PCB 设计瓶颈主要有以下几个.第一,由于 PCB 板上的每个 RF 模块可能已经被 一个独立的 RF 设计小组设计出来,以及每个模块可以独立进行升级,演变和重利用,因此 将整个电路作为一个整体来管理就变得至关重要, 但在任何时候仍然把这些模块作为单独的 电路元件进行存取. 为了解决这个问题, 原理图和版图工具必须扩展, 以支持分层分组电路. 通过这一方法,即使一个 RF 电路已经在 PCB 上布好,它仍然可以作为一个 RF 电路与其 它模块放在一起,并可以连

47、接到适当的 RF 设计小组进行分析. 下一个障碍是如何设计地平面.在传统的设计流程中,采用 RF 金属来作为一个黑箱金 属块,与地的间隔是手工完成的,因为过空要经过每一个地层.当 RF 电路更新后(这是一 个频繁的操作),裁掉的部分就必须手动修改以对应新的电路.对某些设计来说,仅这一编 辑过程可能就要花几周的时间. 新的综合设计流程 RF 设计工具和 PCB 设计工具之间的综合一直以 ASCII IFF 格式文件的双向转换为基 础.该格式虽能处理部分设计数据,但还远远没有实现无缝的反复综合.缺少库同步是致命 的一个原因. 这种设计需求催生出了一个基于网络的工具间的通信,它在 RF 设计和系统级

48、 PCB 设 计间提供一个动态双向链接(图 1(b).为支持并行工程处理,多个 PCB 工程师可同时使用 同一个设计数据库,每人都能链接一个或多个模拟部分.现在,可以采用 RF 设计工具来设 计 RF 模块,并在恰当时候将其综合为系统级原理图和 PCB 的一部分,而不再像过去那样 仅是个难以琢磨的黑匣子电路.在此阶段,可在任一环境中升级电路并模拟其效果. 将每个 RF 电路看作一组对象,以帮助维护可追溯性,版本管理和设计问题.因为设计 意图得以保全,所以可实施任意多次的设计反复,而没有时间成本.此外,因为可以在真实 系统级 PCB 环境中对 RF 模块进行模拟,所以应该更详尽地对其功能进行验证

49、以帮助缩短 设计周期. 高速精准 PCB 抄板的高招 2008-9-5 09:52 今天小编为大家介绍一种最方便最高效精准的 PCB 抄板方法, 只需要你稍有 PROTEL 电路基础就能轻易掌握. 要准备什么?呵呵,一台普通扫描仪,你的电脑,安装一个 Quickpcb2005 程序,够了. 先简单介绍下流程: 1.扫描电路板图片 2.运行 Quickpcb2005 程序 3.在文件菜单中调入扫描的电路板图片 4.这个软件提供了测量工具和计算器, 直接在扫描后有彩色图片上放置任意 元素 5.抄完顶层,打开层设置菜单,关闭顶层,在文件菜单中调入底层图片 6.依次抄出其它内层 7.存出 PCB 文件,完成抄板 以一块双面板为例来说: 我们先扫描线路板的上下表层,存出两张 BMP 图片. 打开 Q