射頻(RF)電路板設計雖然在理論上還有很多不確定性，但RF電dian路lu板ban設she計ji還hai是shi有you許xu多duo可ke以yi遵zun循xun的de法fa則ze。不bu過guo
，在zai實shi際ji設she計ji時shi，真zhen正zheng實shi用yong的de技ji巧qiao是shi當dang這zhe些xie法fa則ze因yin各ge種zhong限xian製zhi而er無wu法fa實shi施shi時shi，如ru何he對dui它ta們men進jin行xing折zhe衷zhong處chu理li

，本ben文wen將jiang集ji中zhong探tan討tao與yuRF電路板分區設計有關的各種問題。

 

 

微過孔的種類

電路板上不同性質的電路必須分隔，但是又要在不產生電磁幹擾的最佳情況下連接，這就需要用到微過孔(microvia)。通常微過孔直徑為0.05mm~0.20mm，這些過孔一般分為三類，即盲孔(blind via)、埋孔(bury via)和通孔(through via)。盲孔位於印刷線路板的頂層和底層表麵，具有一定深度，用於表層線路和下麵的內層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。maikongshizhiweiyuyinshuaxianlubanneicengdelianjiekong


，tabuhuiyanshendaoxianlubandebiaomian。shangshuliangleikongdouweiyuxianlubandeneiceng，cengyaqianliyongtongkongchengxingzhichengwancheng，zaiguokongxingchengguochengzhongkenenghaihuizhongdiezuohaojigeneiceng。disanzhongchengweitongkong，zhezhongkongchuanguozhenggexianluban，keyongyushixianneibuhulianhuozuoweizujiandenianzhedingweikong。

 

采用分區技巧

在設計RF電路板時
，應盡可能把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔離開來
，簡單的說，就是讓高功率RF發射電路遠離低噪音接收電路。如果PCB板上有很多空間，那麼可以很容易地做到這一點。但通常零組件很多時，PCB製造空間就會變的很小，因此這是很難達到的。可以把它們放在PCB板的兩麵
，或者讓它們交替工作
，而不是同時工作。高功率電路有時還可包括RF緩衝器(buffer)和壓控振蕩器(VCO)。

 

設計分區可以分成實體分區(physical partitioning)和電氣分區(Electrical partitioning)。實體分區主要涉及零組件布局、方位和屏蔽等問題;電氣分區可以繼續分成電源分配、RF走線、敏感電路和信號
、接地等分區。

 

實體分區

零組件布局是實現一個優異RF設計的關鍵
，最有效的技術是首先固定位於RF路徑上的零組件，並調整其方位，使RF路徑的長度減到最小。並使RF輸入遠離RF輸出，並盡可能遠離高功率電路和低噪音電路。

 

最有效的電路板堆棧方法是將主接地安排在表層下的第二層，並盡可能將RF線走在表層上。將RF路徑上的過孔尺寸減到最小不僅可以減少路徑電感，而且還可以減少主接地上的虛焊點
，並可減少RF能量泄漏到層疊板內其它區域的機會。

 

在實體空間上，像多級放大器這樣的線性電路通常足以將多個RF區之間相互隔離開來，但是雙工器
、混頻器和中頻放大器總是有多個RF/IF信號相互幹擾
，因此必須小心地將這一影響減到最小。RF與IF走線應盡可能走十字交叉，並盡可能在它們之間隔一塊接地麵積。正確的RF路徑對整塊PCB板的性能而言非常重要，這也就是為什麼零組件布局通常在移動電話PCB板設計中占大部份時間的原因。

 

在移動電話PCB板上，通常可以將低噪音放大器電路放在PCB打樣板的某一麵，而高功率放大器放在另一麵，並最終藉由雙工器在同一麵上將它們連接到RF天線的一端和基頻處理器的另一端。這需要一些技巧來確保RF能量不會藉由過孔，從板的一麵傳遞到另一麵，常用的技術是在兩麵都使用盲孔。可以藉由將盲孔安排在PCB板兩麵都不受RF幹擾的區域，來將過孔的不利影響減到最小。

 

金屬屏蔽罩

有時，不太可能在多個電路區塊之間保留足夠的區隔，在這種情況下就必須考慮采用金屬屏蔽罩將射頻能量屏蔽在RF區域內
，但金屬屏蔽罩也有副作用，例如：製造成本和裝配成本都很高。

 

外形不規則的金屬屏蔽罩在製造時很難保證高精密度，長方形或正方形金屬屏蔽罩又使零組件布局受到一些限製;金屬屏蔽罩不利於零組件更換和故障移位;由於金屬屏蔽罩必須焊在接地麵上，而且必須與零組件保持一個適當的距離，因此需要占用寶貴的PCB板空間。

 

盡(jin)可(ke)能(neng)保(bao)證(zheng)金(jin)屬(shu)屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)的(de)完(wan)整(zheng)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)

，所(suo)以(yi)進(jin)入(ru)金(jin)屬(shu)屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)的(de)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)線(xian)應(ying)該(gai)盡(jin)可(ke)能(neng)走(zou)內(nei)層(ceng)
，而(er)且(qie)最(zui)好(hao)將(jiang)信(xin)號(hao)線(xian)路(lu)層(ceng)的(de)下(xia)一(yi)層(ceng)設(she)為(wei)接(jie)地(di)層(ceng)。RF信xin號hao線xian可ke以yi從cong金jin屬shu屏ping蔽bi罩zhao底di部bu的de小xiao缺que口kou和he接jie地di缺que口kou處chu的de布bu線xian層ceng走zou線xian出chu去qu

，不bu過guo缺que口kou處chu周zhou圍wei要yao盡jin可ke能neng被bei廣guang大da的de接jie地di麵mian積ji包bao圍wei，不bu同tong信xin號hao層ceng上shang的de接jie地di可ke藉ji由you多duo個ge過guo孔kong連lian在zai起qi。 盡管有以上的缺點
，但是金屬屏蔽罩仍然非常有效，而且常常是隔離關鍵電路的唯一解決方案。

 

電源去耦電路

恰當而有效的芯片電源去耦(decouple)電路也非常重要。許多整合了線性線路的RF芯片對電源的噪音非常敏感
，通常每個芯片都需要采用高達四個電容和一個隔離電感來濾除全部的電源噪音。

 

最小電容值通常取決於電容本身的諧振頻率和接腳電感，C4的值就是據此選擇的。C3和C2的值由於其自身接腳電感的關係而相對比較大

，從而RF去耦效果要差一些
，不過它們較適合於濾除較低頻率的噪音信號。RF去耦則是由電感L1完成的，它使RF信號無法從電源線耦合到芯片中。因為所有的走線都是一條潛在的既可接收也可發射RF信號的天線，所以，將射頻信號與關鍵線路
、零組件隔離是必須的。

 

這些去耦組件的實體位置通常也很關鍵。這幾個重要組件的布局原則是：C4要盡可能靠近IC接腳並接地，C3必須最靠近C4，C2必須最靠近C3，而且IC接腳與C4的連接走線要盡可能短，這幾個組件的接地端(尤其是C4)通常應當藉由板麵下第一個接地層與芯片的接地腳相連。將組件與接地層相連的過孔應該盡可能靠近PCB板上的組件焊盤，最好是使用打在焊盤上的盲孔將連接線電感減到最小，電感L1應該靠近C1。

 

一個集成電路或放大器常常具有一個集電極開路輸出(open collector)，因此需要一個上拉電感(pullup inductor)來提供一個高阻抗RF負(fu)載(zai)和(he)一(yi)個(ge)低(di)阻(zu)抗(kang)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)
，同(tong)樣(yang)的(de)原(yuan)則(ze)也(ye)適(shi)用(yong)於(yu)對(dui)這(zhe)一(yi)電(dian)感(gan)的(de)電(dian)源(yuan)端(duan)進(jin)行(xing)去(qu)耦(ou)。有(you)些(xie)芯(xin)片(pian)需(xu)要(yao)多(duo)個(ge)電(dian)源(yuan)才(cai)能(neng)工(gong)作(zuo)
，因(yin)此(ci)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)兩(liang)到(dao)三(san)套(tao)電(dian)容(rong)和(he)電(dian)感(gan)來(lai)分(fen)別(bie)對(dui)它(ta)們(men)進(jin)行(xing)去(qu)耦(ou)處(chu)理(li)，如(ru)果(guo)該(gai)芯(xin)片(pian)周(zhou)圍(wei)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)空(kong)間(jian)，那(na)麼(me)去(qu)耦(ou)效(xiao)果(guo)可(ke)能(neng)不(bu)佳(jia)。尤(you)其(qi)需(xu)要(yao)特(te)別(bie)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)：dianganjishaopingxingkaozaiyiqi

，yinweizhejiangxingchengyigekongxinbianyaqi，bingxianghuganyingchanshengganraoxinhao，yincitamenzhijiandejulizhishaoyaoxiangdangyuqizhongzhiyidegaodu

，huozhechengzhijiaopailieyishiqihuganjiandaozuixiao。