RF電路板分區設計中PCB布局布線(xiàn)技巧介紹
要確保RF走線(xiàn)下層的地是實(shí)心的,而且所有的元器件都牢固地連到主地上,并與其它可能帶來(lái)噪聲的走線(xiàn)隔離開(kāi)來(lái)。此外,要確保VCO的電源已得到充分去耦,由于VCO的RF輸出往往是一個(gè)相對較高的電平,VCO輸出信號很容易干擾其它電路,因此必須對VCO加以特別注意。事實(shí)上,VCO往往布放在RF區域的末端,有時(shí)它還需要一個(gè)金屬屏蔽罩。
諧振電路(一個(gè)用于發(fā)射機,另一個(gè)用于接收機)與VCO有關(guān),但也有它自己的特點(diǎn)。簡(jiǎn)單地講,諧振電路是一個(gè)帶有容性二極管的并行諧振電路,它有助于設置VCO工作頻率和將語(yǔ)音或數據調制到RF信號上。
所有VCO的設計原則同樣適用于諧振電路。由于諧振電路含有數量相當多的元器件、板上分布區域較寬以及通常運行在一個(gè)很高的RF頻率下,因此諧振電路通常對噪聲非常敏感。信號通常排列在芯片的相鄰腳上,但這些信號引腳又需要與相對較大的電感和電容配合才能工作,這反過(guò)來(lái)要求這些電感和電容的位置必須靠得很近,并連回到一個(gè)對噪聲很敏感的控制環(huán)路上。要做到這點(diǎn)是不容易的。
自動(dòng)增益控制(AGC)放大器同樣是一個(gè)容易出問(wèn)題的地方,不管是發(fā)射還是接收電路都會(huì )有AGC放大器。AGC放大器通常能有效地濾掉噪聲,不過(guò)由于蜂窩電話(huà)具備處理發(fā)射和接收信號強度快速變化的能力,因此要求AGC電路有一個(gè)相當寬的帶寬,而這使某些關(guān)鍵電路上的AGC放大器很容易引入噪聲。
設計AGC線(xiàn)路必須遵守良好的模擬電路設計技術(shù),而這跟很短的運放輸入引腳和很短的反饋路徑有關(guān),這兩處都必須遠離RF、IF或高速數字信號走線(xiàn)。同樣,良好的接地也必不可少,而且芯片的電源必須得到良好的去耦。如果必須要在輸入或輸出端走一根長(cháng)線(xiàn),那么最好是在輸出端,通常輸出端的阻抗要低得多,而且也不容易感應噪聲。通常信號電平越高,就越容易把噪聲引入到其它電路。
在所有PCB設計中,盡可能將數字電路遠離模擬電路是一條總的原則,它同樣也適用于RFPCB設計。公共模擬地和用于屏蔽和隔開(kāi)信號線(xiàn)的地通常是同等重要的,問(wèn)題在于如果沒(méi)有預見(jiàn)和事先仔細的計劃,每次你能在這方面所做的事都很少。因此在設計早期階段,仔細的計劃、考慮周全的元器件布局和徹底的布局評估都非常重要,由于疏忽而引起的設計更改將可能導致一個(gè)即將完成的設計又必須推倒重來(lái)。這一因疏忽而導致的嚴重后果,無(wú)論如何對你的個(gè)人事業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)不是一件好事。
同樣應使RF線(xiàn)路遠離模擬線(xiàn)路和一些很關(guān)鍵的數字信號,所有的RF走線(xiàn)、焊盤(pán)和元件周?chē)鷳M可能多填接地銅皮,并盡可能與主地相連。類(lèi)似面包板的微型過(guò)孔構造板在RF線(xiàn)路開(kāi)發(fā)階段很有用,如果你選用了構造板,那么你毋須花費任何開(kāi)銷(xiāo)就可隨意使用很多過(guò)孔,否則在普通PCB板上鉆孔將會(huì )增加開(kāi)發(fā)成本,而這在大批量生產(chǎn)時(shí)會(huì )增加成本。
如果RF走線(xiàn)必須穿過(guò)信號線(xiàn),那么盡量在它們之間沿著(zhù)RF走線(xiàn)布一層與主地相連的地。如果不可能的話(huà),一定要保證它們是十字交叉的,這可將容性耦合減到最小,同時(shí)盡可能在每根RF走線(xiàn)周?chē)嗖家恍┑?,并把它們連到主地。此外,將并行RF走線(xiàn)之間的距離減到最小可以將感性耦合減到最小
一個(gè)實(shí)心的整塊接地面直接放在表層下第一層時(shí),隔離效果最好,盡管小心一點(diǎn)設計時(shí)其它的做法也管用。我曾試過(guò)把接地面分成幾塊來(lái)隔離模擬、數字和RF線(xiàn)路,但我從未對結果感到滿(mǎn)意過(guò),因為最終總是有一些高速信號線(xiàn)要穿過(guò)這些分開(kāi)的地,這不是一件好事。
在PCB板的每一層,應布上盡可能多的地,并把它們連到主地面。盡可能把走線(xiàn)靠在一起以增加內部信號層和電源分配層的地塊數量,并適當調整走線(xiàn)以便你能將地連接過(guò)孔布置到表層上的隔離地塊。應當避免在PCB各層上生成游離地,因為它們會(huì )像一個(gè)小天線(xiàn)那樣拾取或注入噪音。在大多數情況下,如果你不能把它們連到主地,那么你最好把它們去掉。
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