射頻PCB電路板的抗干擾設計

射頻PCB電路板的抗干擾設計

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    跟著(zhù)電子通信技術(shù)的開(kāi)展，無(wú)線(xiàn)射頻電路技術(shù)運用越來(lái)越廣，其間的射頻電路的功能目標直接影響整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，射頻PCB電路板的抗干擾規劃關(guān)于減小系統電磁信息輻射具有重要的含義。射頻電路板的密度越來(lái)越高，射頻PCB印制電路板規劃的好壞對立干擾影響很大，同一電路，不同的射頻PCB印制電路板規劃結構，其功能目標會(huì )相差很大。電磁干擾信號假設處理不妥，或許形成整個(gè)電路系統的無(wú)法正常作業(yè)，因此怎樣防止和按捺電磁干擾，前進(jìn)電磁兼容性，就成為規劃射頻電路板時(shí)的一個(gè)非常重要的課題。

    電磁兼容性EMC是指電子系統在規矩的電磁環(huán)境中依照規劃要求能正常作業(yè)的才華。電子系統所受的電磁干擾不只來(lái)自電場(chǎng)和磁場(chǎng)的輻射，也有線(xiàn)路公共阻抗、導線(xiàn)間耦合和電路結構的影響。在研制規劃電路時(shí)，希望規劃的印制電路板盡或許不易受外界干擾的影響，而且也盡或許小地干擾影響其他電子系統。

    規劃PCB板首要的任務(wù)是對電路進(jìn)行分析，確認關(guān)鍵電路。這就是要辨認哪些電路是干擾源，哪些電路是活絡(luò )電路，澄清干擾源或許通過(guò)什么途徑干擾活絡(luò )電路。射頻電路作業(yè)頻率高，干擾源主要是通過(guò)電磁輻射來(lái)干擾活絡(luò )電路，因此射頻電路板抗干擾規劃的目的是減小PCB板的電磁輻射和PCB板上電路之間的串擾。

    1、射頻電路板規劃

    1.1元器材的布局

    由于SMT一般選用紅外爐暖流焊來(lái)實(shí)現元器材的焊接，因此元器材的布局影響到焊點(diǎn)的質(zhì)量，從而影響到產(chǎn)品的成品率。而關(guān)于射頻電路板規劃而言，電磁兼容性要求每個(gè)電路模塊盡量不產(chǎn)生電磁輻射，而且具有必定的抗電磁干擾才華，因此元器材的布局也影響到電路本身的干擾及抗干擾才華，直接關(guān)系到所規劃電路的功能。故在進(jìn)行射頻電路板規劃時(shí)除了要考慮一般PCB規劃時(shí)的布局外，主要還須考慮怎樣減小射頻電路中各部分之間的互相干擾、怎樣減小電路本身對其他電路的干擾以及電路本身的抗干擾才華。

    根據閱歷，射頻電路效果的好壞不只取決于射頻電路板本身的功能目標，很大部分還取決于與CPU處理板間的互相影響，因此在進(jìn)行射頻電路板規劃時(shí)，合理布局顯得尤為重要。布局的總原則是元器材應盡或許同一方向擺放，通過(guò)挑選射頻PCB電路板進(jìn)入熔錫系統的方向來(lái)減少甚至防止焊接不良的現象;根據閱歷元器材間最少要有0.5mm的間隔才華滿(mǎn)意元器材的熔錫要求，若PCB板的空間容許，元器材的間隔應盡或許寬。關(guān)于雙面板一般應規劃一面為SMD及SMC元件，另一面則為分立元件。

    射頻電路板布局中應留意：

    ①首要確認與其他PCB板或系統的接口元器材在射頻PCB印制電路板上的方位，有必要留意接口元器材間的協(xié)作問(wèn)題（加元器材的方向等）；

    ②根據單元電路在運用中對電磁兼容性活絡(luò )程度不同進(jìn)行分組。關(guān)于電路中易受干擾部分的元器材在布局時(shí)還應盡量避開(kāi)干擾源（比方來(lái)自數據處理板上CPU的干擾等）；

    ③由于掌上用品的體積都很小，元器材間擺放很緊湊，因此關(guān)于體積較大的元器材，有必要優(yōu)先考慮，確認出相應方位，并考慮互相間的協(xié)作問(wèn)題；

    ④仔細分析電路結構，對電路進(jìn)行分塊處理（加高頻擴展電路、混頻電路及解調電路等），盡或許將強電信號和弱電信號分隔，將數字信號電路和仿照信號電路分隔，完結同一功能的電路應盡量安排在必定的規劃之內，然后減小信號環(huán)路面積;各部分電路的濾波網(wǎng)絡(luò )有必要就近銜接，這樣不只可以減小輻射，而且可以減少被干擾的機率，前進(jìn)電路的抗干擾才華。

    1.2布線(xiàn)

    在根本完結元器材的布局后，就可開(kāi)始布線(xiàn)了。布線(xiàn)的根本原則為：在組裝密度容許情況下，盡量選用低密度布線(xiàn)規劃，而且信號走線(xiàn)盡量粗細一起，有利于阻抗匹配。

    關(guān)于射頻電路，信號線(xiàn)的走向、寬度、線(xiàn)間隔的不合理規劃，或許形成信號傳輸線(xiàn)之間的穿插干擾;其他，系統電源本身還存在噪聲干擾，所以在規劃射頻電路板時(shí)必定要概括考慮，合理布線(xiàn)。布線(xiàn)時(shí)，所有走線(xiàn)應遠離PCB板的邊框2mm左右，防止PCB板制造時(shí)形成斷線(xiàn)或有斷線(xiàn)的風(fēng)險。

    電源線(xiàn)要盡或許寬，以減少環(huán)路電阻，一起使電源線(xiàn)、地線(xiàn)的走向和數據傳遞的方向一起，以前進(jìn)抗干擾才華;所布信號線(xiàn)應盡或許短，并盡量減少過(guò)孔數目;各元器材間的連線(xiàn)越短越好，以減少散布參數和互相間的電磁干擾;對不相容的信號線(xiàn)應盡量互相遠離，且盡量防止平行走線(xiàn)，而在正反兩面的信號線(xiàn)應互相垂直;布線(xiàn)時(shí)在需求拐角的當地應以135°角為宜，防止拐直角。

    布線(xiàn)時(shí)與焊盤(pán)直接相連的線(xiàn)條不宜太寬，走線(xiàn)應盡量脫離不相連的元器材，防止短路;過(guò)孔不宜畫(huà)在元器材上，且應盡量遠離不相連的元器材，防止在高頻微波射頻電路板生產(chǎn)中呈現虛焊、連焊、短路等現象。在射頻電路板規劃中，電源線(xiàn)和地線(xiàn)的正確布線(xiàn)顯得特別重要，合理的規劃是打敗電磁干擾的最重要的手段。

    射頻PCB電路板上相當多的干擾源是通過(guò)電源和地線(xiàn)產(chǎn)生的，其間地線(xiàn)引起的噪聲干擾最大。地線(xiàn)簡(jiǎn)單構成電磁干擾的主要原因在于地線(xiàn)存在阻抗。當有電流流過(guò)地線(xiàn)時(shí)，就會(huì )在地線(xiàn)上產(chǎn)生電壓，然后產(chǎn)生地線(xiàn)環(huán)路電流，構成地線(xiàn)的環(huán)路干擾。當多個(gè)電路共用一段地線(xiàn)時(shí)，就會(huì )構成公共阻抗耦合，然后產(chǎn)生所謂的地線(xiàn)噪聲。

    因此，在對射頻電路板的地線(xiàn)進(jìn)行布線(xiàn)時(shí)應該做到：

    ①對電路進(jìn)行分塊處理時(shí)，射頻電路根本上可分紅高頻擴展、混頻、解調、本振等部分，要為各個(gè)電路模塊供應一個(gè)公共電位參考點(diǎn)，即各模塊電路各自的地線(xiàn)，這樣信號就可以在不同的電路模塊之間傳輸。然后，匯總于射頻電路板接入地線(xiàn)的當地，即匯總于總地線(xiàn)。由于只存在一個(gè)參考點(diǎn)，因此沒(méi)有公共阻抗耦合存在，然后也就沒(méi)有互相干擾問(wèn)題;

    ②數字區與仿照區盡或許以地線(xiàn)進(jìn)行阻隔，而且數字地與仿照地要別離，最后接于電源地;

    ③在各部分電路內部的地線(xiàn)也要留意單點(diǎn)接地原則，盡量減小信號環(huán)路面積，并與相應的濾波器電路的地線(xiàn)就近相接;

    ④在空間容許的情況下，各模塊之間最好能以地線(xiàn)進(jìn)行阻隔，防止互相之間的信號耦合效應。