如果模擬電路（射頻） 和數字電路（微控製器） dandugongzuokenenggezigongzuolianghao

，danshiyidanjiangliangzhefangzaitongyikuaidianlubanshang
，shiyongtongyigedianyuangongdianyiqigongzuo，zhenggexitonghenkenengjiuhuibuwending。zhezhuyaoshiyinweishuzixinhaopinfandezaidihezhengdianyuan（大小3 V） 之間擺動
，而且周期特別短
，常常是ns jide。youyujiaodadezhenfuhejiaoxiaodeqiehuanshijian，shidezhexieshuzixinhaobaohandaliangdeqieduliyuqiehuanpinlvdegaopinchengfen。erzaimonibufen
，congtianxiantiaoxiehuiluchuandaowuxianshebeijieshoubufendexinhaoyibanxiaoyu1μV。因此數字信號與射頻信號之間的差別將達到10-6（120 dB） 。顯xian然ran
，如ru果guo數shu字zi信xin號hao與yu射she頻pin信xin號hao不bu能neng很hen好hao的de分fen離li，微wei弱ruo的de射she頻pin信xin號hao可ke能neng遭zao到dao破po壞huai，這zhe樣yang一yi來lai，無wu線xian設she備bei工gong作zuo性xing能neng就jiu會hui惡e化hua，甚shen至zhi完wan全quan不bu能neng工gong作zuo。

 

 

不能充分的隔離敏感線路和噪聲信號線是常常出現的問題。如上所述，數字信號具有高的擺幅並包含大量高頻諧波。如果PCB 板上的數字信號布線鄰近敏感的模擬信號，高頻諧波可能會耦合過去。RF 器件的最敏感節點通常為鎖相環（ PLL） 的環路濾波電路，外接的壓控振蕩器（VCO） 電感，晶振基準信號和天線端子，電路的這些部分應該特別仔細處理。

 

 

由於輸入/ 輸出信號有幾V 的擺幅，數字電路對於電源噪聲（小於50 mV） 一般可以接受。而模擬電路對於電源噪聲卻相當敏感，尤其是對毛刺電壓和其他高頻諧波。因此
，在包含RF（或其他模擬） 電路的PCB 板上的電源線布線必須比在普通數字電路板上布線更加仔細，應避免采用自動布線。同時也應注意到，微控製器（或其他數字電路） 會在每個內部時鍾周期內短時間突然吸入大部分電流，這是由於現代微控製器都采用CMOS 工藝設計。因此
，假設一個微控製器以1 MHz 的內部時鍾頻率運行
，它將以此頻率從電源提取（脈衝） 電流，如果不采取合適的電源去耦，必將引起電源線上的電壓毛刺。如果這些電壓毛刺到達電路RF 部分的電源引腳，嚴重的可能導致工作失效

，因此必須保證將模擬電源線與數字電路區域隔開。

 

 

RF 電(dian)路(lu)板(ban)應(ying)該(gai)總(zong)是(shi)布(bu)有(you)與(yu)電(dian)源(yuan)負(fu)極(ji)相(xiang)連(lian)的(de)地(di)線(xian)層(ceng)，如(ru)果(guo)處(chu)理(li)不(bu)當(dang)
，可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)一(yi)些(xie)奇(qi)怪(guai)的(de)現(xian)象(xiang)。對(dui)於(yu)一(yi)個(ge)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)者(zhe)來(lai)說(shuo)這(zhe)也(ye)許(xu)難(nan)於(yu)理(li)解(jie)，因(yin)為(wei)即(ji)使(shi)沒(mei)有(you)地(di)線(xian)層(ceng)

，大(da)多(duo)數(shu)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)功(gong)能(neng)也(ye)表(biao)現(xian)良(liang)好(hao)。而(er)在(zai)RF 頻段，即使一根很短的線也會如電感一樣作用。粗略計算，每mm 長度的電感量約為1 nH ， 434 MHz 時10 mmPCB 線路的感抗約為27 Ω。如果不采用地線層

，大多數地線將會較長
，電路將無法保證設計特性。

 

（3） 天線對其他模擬部分的輻射
 

在包含射頻和其他部分的電路中，這一點經常被忽略。除了RF 部分，板上通常還有其他模擬電路。例如，許多微控製器內置模數轉換器（ADC） 用於測量模擬輸入以及電池電壓或其他參數。如果射頻發送器的天線位於此PCB 附近（或就在此PCB 上） ，發出的高頻信號可能會到達ADC 的模擬輸入端。不要忘記任何電路線路都可能如天線一樣發出或接收RF 信號。如果ADC 輸入端處理不合理
，RF 信號可能在ADC輸入的ESD二極管內自激


，從而引起ADC 的偏差。

 

以下給出在大多數RF應用中的一些通用設計和布線策略。然而，遵循實際應用中RF器件的布線建議更為重要。

 

 

當設計有RF 元件的PCB 時，應該總是采用一個可靠的地線層。其目的是在電路中建立一個有效的0 V 電位點，使所有的器件容易去耦。供電電源的0 V 端子應直接連接在此地線層。由於地線層的低阻抗，已被去耦的兩個節點間將不會產生信號耦合。對於板上多個信號幅值可能相差120 dB ，這一點非常重要。在表麵貼裝的PCB 上，所有信號布線在元件安裝麵的同一麵

，地線層則在其反麵。理想的地線層應覆蓋整個PCB （ 除了天線PCB 下方） 。如果采用兩層以上的PCB ，地線層應放置在鄰近信號層的層上（如元件麵的下一層） 。另一個好方法是將信號布線層的空餘部分也用地線平麵填充，這些地線平麵必須通過多個過孔與主地線層麵連接。需要注意的是：由於接地點的存在會引起旁邊的電感特性改變，因此選擇電感值和布置電感是必須仔細考慮的。

 

 

所有對地線層的連接必須盡量短，接地過孔應放置在（或非常接近） 元件的焊盤處。決不要讓兩個地信號共用一個接地過孔，這可能導致由於過孔連接阻抗在兩個焊盤之間產生串擾。

 

 

去耦電容應該放置在盡可能靠近引腳的位置
，每個需要去耦的引腳處都應采用電容去耦。采用高品質的陶瓷電容，介電類型最好是“ NPO” ， “ X7R” 在大多數應用中也能較好工作。理想的選擇電容值應使其串聯諧振等於信號頻率。例如434 MHz 時，SMD 貼裝的100 p F 電容將良好工作
，此頻率時，電容的容抗約為4 Ω，過孔的感抗也在同樣範圍。串聯的電容和過孔對於信號頻率形成一個陷波濾波器，使之能有效的去耦。868 MHz 時
，33 p F 電容是一個理想的選擇。除了RF 去耦的小值電容，一個大值電容也應放置在電源線路上去耦低頻
，可選擇一個2. 2 μF陶瓷或10μF 的鉭電容。

 

 

星形布線是模擬電路設計中眾所周知的技巧（如圖1所示） 。星形布線———電路板上各模塊具有各自的來自公共供電電源點的電源線路。在這種情況下
，星形布線意味著電路的數字部分和RF 部分應有各自的電源線路
，這些電源線應在靠近IC 處分別去耦。這是一個隔開來自數字

 

部分和來自RF 部分電源噪聲的有效方法。如果將有嚴重噪聲的模塊置於同一電路板上，可以將電感（磁珠） 或小阻值電阻（10 Ω） 串聯在電源線和模塊之間
，並且必須采用至少10 μF 的鉭電容作這些模塊的電源去耦。這樣的模塊如RS 232 驅動器或開關電源穩壓器。

 

 

為減小來自噪聲模塊及周邊模擬部分的幹擾，各電路模塊在板上的布局是重要的。應總是將敏感的模塊（ RF部分和天線） 遠離噪聲模塊（微控製器和RS 232 驅動器）以避免幹擾。

 

 

如上所述，RF 信號在發送時會對其他敏感模擬電路模塊如ADC 造成幹擾。大多數問題發生在較低的工作頻段（如27 MHz） 以及高的功率輸出水平。用RF 去耦電容（100p F） 連接到地來去耦敏感點是一個好的設計習慣。

 

 

天線可以整體做在PCB 上。對比傳統的鞭狀天線，不僅節省空間和生產成本
，機構上也更穩固可靠。慣例中，環形天線（loop antenna） 設計應用於相對較窄的帶寬，這有助於抑製不需要的強信號以免幹擾接收器。應注意到環形天線（正如所有其他天線） 可ke能neng收shou到dao由you附fu近jin噪zao聲sheng信xin號hao線xian路lu容rong性xing耦ou合he的de噪zao聲sheng。它ta會hui幹gan擾rao接jie收shou器qi，也ye可ke能neng影ying響xiang發fa送song器qi的de調tiao製zhi。因yin此ci在zai天tian線xian附fu近jin一yi定ding不bu要yao布bu數shu字zi信xin號hao線xian路lu，並bing建jian議yi在zai天tian線xian周zhou圍wei保bao持chi自zi由you空kong間jian。接jie近jin天tian線xian的de任ren何he物wu體ti都dou將jiang構gou成cheng調tiao諧xie網wang絡luo的de一yi部bu分fen
，而er導dao致zhi天tian線xian調tiao諧xie偏pian離li預yu想xiang的de頻pin點dian，使shi收shou發fa輻fu射she範fan圍wei（距離） 減小。對於所有的各類天線必須注意這一事實，電路板的外殼（外圍包裝） 也可能影響天線調諧。同時應注意去除天線麵積處的地線層麵
，否則天線不能有效工作。

 

 

如果用電纜將RF 電路板連接到外部數字電路，應使用雙絞線纜。每一根信號線必須和GND 線雙絞在一起（DIN/ GND ， DOUT/ GND ， CS/ GND 
， PWR _ UP/ GND） 。切記將RF 電路板和數字應用電路板用雙絞線纜的GND線連接起來，線纜長度應盡量短。給RF 電路板供電的線路也必須與GND 雙絞（VDD/ GND） 。

 

 

迅速發展的射頻集成電路為從事無線數字音頻、視頻數據傳輸係統，無線遙控
、遙yao測ce係xi統tong，無wu線xian數shu據ju采cai集ji係xi統tong，無wu線xian網wang絡luo以yi及ji無wu線xian安an全quan防fang範fan係xi統tong等deng設she計ji的de工gong程cheng技ji術shu人ren員yuan解jie決jue無wu線xian應ying用yong的de瓶ping頸jing提ti供gong了le最zui大da的de可ke能neng。同tong時shi，射she頻pin電dian路lu的de設she計ji又you要yao求qiu設she計ji者zhe具ju有you一yi定ding的de實shi踐jian經jing驗yan和he工gong程cheng設she計ji能neng力li。本ben文wen是shi筆bi者zhe在zai實shi際ji開kai發fa中zhong總zong結jie的de經jing驗yan
，希xi望wang可ke以yi幫bang助zhu眾zhong多duo射she頻pin集ji成cheng電dian路lu開kai發fa者zhe縮suo短duan開kai發fa周zhou期qi，避bi免mian走zou不bu必bi要yao的de彎wan路lu，節jie省sheng人ren力li和he財cai力li。