【導讀】微波射頻電路在實際運行過程中
，受自身電路設計和外界電磁環境的影響，會產生相應的雜波幹擾信號
，影響整個射頻電路穩定、可ke靠kao運yun行xing。雜za波bo幹gan擾rao信xin號hao特te點dian各ge有you不bu同tong

，影ying響xiang也ye存cun在zai差cha異yi化hua，從cong而er導dao致zhi相xiang關guan的de抗kang幹gan擾rao工gong作zuo較jiao為wei複fu雜za。為wei了le有you效xiao解jie決jue這zhe一yi問wen題ti，應ying加jia強qiang微wei波bo射she頻pin電dian路lu雜za波bo幹gan擾rao問wen題ti技ji術shu分fen析xi，並bing針zhen對dui性xing提ti出chu相xiang應ying的de改gai進jin措cuo施shi，提ti高gao微wei波bo射she頻pin電dian路lu抗kang雜za波bo幹gan擾rao能neng力li。

（射頻百花潭配圖）

本ben文wen在zai解jie決jue微wei波bo射she頻pin電dian路lu抗kang幹gan擾rao的de技ji術shu問wen題ti決jue時shi，注zhu重zhong提ti高gao電dian路lu自zi身shen抗kang外wai部bu幹gan擾rao的de能neng力li，通tong過guo電dian路lu內nei部bu設she計ji優you化hua，降jiang低di電dian路lu內nei部bu的de幹gan擾rao，從cong而er實shi現xian微wei波bo射she頻pin電dian路lu的de高gao抗kang雜za波bo幹gan擾rao能neng力li。

1　微波射頻電路雜波幹擾技術問題分析

（1）電磁環境複雜。在應用過程中，微波射頻電路所處的電磁環境較為複雜、空間幹擾源較多，使得微波射頻電路容易受到空間雜波信號的幹擾

，從而影響整個電路的指標和正常運行。

（2）微波電路體積小導致電路複雜。隨著相控陣技術、多通道射頻TR前端的發展，對微波射頻前端電路的體積要求越來越小，從而導致微波內部電路的複雜度提高
，具體表現為設備、線路以及元器件之間的距離較近，存在交叉布置的問題，容易產生幹擾。

（3）數模混合布板帶來幹擾。隨著微波射頻電路集成度的提高，數模混合布板越來越常見，數字地和模擬地的分割、數字信號和模擬信號的交叉、數字電源和模擬電源的幹擾等
，會給模擬電路帶來幹擾，影響電路質量和指標。

2　微波射頻電路雜波幹擾技術改進

2.1　針對空間電磁環境複雜的改進技術

為了有效解決微波射頻電路電磁環境複雜的問題，可以從RF布局實施改進，具體包括物理分區和電氣分區設計。

（1）物理分區設計。在實施物理分區方麵：主要包括元器件布局
、元器件朝向設置、金屬屏蔽功能設置等內容。主要設計思想：相xiang同tong功gong能neng電dian路lu布bu局ju到dao一yi塊kuai，與yu其qi它ta功gong能neng電dian路lu進jin行xing分fen區qu和he空kong間jian隔ge離li

，幹gan擾rao源yuan獨du立li布bu置zhi且qie獨du立li分fen腔qiang設she計ji或huo加jia屏ping蔽bi罩zhao
，實shi現xian電dian路lu與yu幹gan擾rao源yuan的de隔ge離li

，避bi免mian產chan生sheng幹gan擾rao。

（2）電氣分區設計。電氣分區設計方麵：具體包括電源分配


、RF走線、敏感電路和信號以及接地分區。其中
，與印地板具有連接關係的電源，必須進行去耦處理，然後通過開關和穩壓器實施分配。在PCB布線線寬選擇時，電源線直徑應盡量較粗。高頻率放大器電源可以單獨設置電流線，盡量增加寬度，避免發生傳輸降壓問題。放大器、緩衝器、濾波器等設置時，RF輸出端應與RF輸入端保持較大距離，避免其發生自激振蕩，從而造成強烈幹擾。

2.2　針對電路體積小和複雜性高的電路改進設計

在(zai)實(shi)踐(jian)中(zhong)
，針(zhen)對(dui)微(wei)波(bo)射(she)頻(pin)電(dian)路(lu)體(ti)積(ji)較(jiao)小(xiao)
，複(fu)雜(za)性(xing)較(jiao)高(gao)
，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)問(wen)題(ti)，技(ji)術(shu)改(gai)進(jin)的(de)關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu)接(jie)收(shou)電(dian)路(lu)部(bu)分(fen)的(de)優(you)化(hua)設(she)計(ji)，從(cong)而(er)提(ti)升(sheng)電(dian)路(lu)的(de)接(jie)收(shou)性(xing)能(neng)和(he)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)、減少整個電路板的成本和尺寸

，節約空間。除此以外，還要進行接地設計，消除敏感信號的強烈幹擾。詳細設計如下。

（1）通過分塊處理優化電路結構。針對微波射頻電路體積較小、複雜性較高的問題，應進行電路結構優化設計，做到布局合理，距離適宜。采取電路分塊處理時，主要包括加高頻放大電路、混(hun)頻(pin)電(dian)路(lu)以(yi)及(ji)調(tiao)節(jie)電(dian)路(lu)等(deng)內(nei)容(rong)。最(zui)大(da)限(xian)度(du)的(de)將(jiang)強(qiang)電(dian)信(xin)號(hao)和(he)弱(ruo)電(dian)信(xin)號(hao)分(fen)開(kai)設(she)置(zhi)，將(jiang)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)和(he)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)分(fen)開(kai)設(she)計(ji)。對(dui)於(yu)能(neng)夠(gou)完(wan)成(cheng)同(tong)一(yi)功(gong)能(neng)的(de)電(dian)路(lu)，應(ying)盡(jin)量(liang)設(she)置(zhi)在(zai)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)之(zhi)內(nei)，縮(suo)小(xiao)信(xin)號(hao)環(huan)路(lu)麵(mian)積(ji)，節(jie)約(yue)電(dian)路(lu)空(kong)間(jian)。對(dui)於(yu)各(ge)部(bu)分(fen)電(dian)路(lu)的(de)濾(lv)波(bo)網(wang)絡(luo)，采(cai)取(qu)就(jiu)近(jin)連(lian)接(jie)的(de)模(mo)式(shi)，減(jian)少(shao)輻(fu)射(she)，降(jiang)低(di)被(bei)幹(gan)擾(rao)的(de)幾(ji)率(lv)，提(ti)高(gao)電(dian)路(lu)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)。

（2）合理進行構件距離設置。微波射頻電路內部的元器件、線路、設she備bei等deng之zhi間jian的de距ju離li是shi否fou合he理li，將jiang會hui直zhi接jie影ying響xiang電dian路lu的de抗kang幹gan擾rao能neng力li。通tong常chang情qing況kuang下xia，距ju離li越yue大da
，幹gan擾rao信xin號hao越yue弱ruo，距ju離li越yue小xiao，幹gan擾rao信xin號hao越yue強qiang。但dan由you於yu電dian路lu體ti積ji有you限xian
，距ju離li不bu適shi宜yi過guo大da。下xia麵mian以yi混hun頻pin管guan之zhi間jian的de距ju離li設she計ji為wei例li
，詳xiang細xi說shuo明ming。

在(zai)微(wei)波(bo)射(she)頻(pin)電(dian)路(lu)的(de)接(jie)收(shou)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong)，每(mei)一(yi)組(zu)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)兩(liang)個(ge)混(hun)頻(pin)二(er)極(ji)管(guan)之(zhi)間(jian)距(ju)離(li)是(shi)否(fou)科(ke)學(xue)合(he)理(li)

，皆(jie)會(hui)影(ying)響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)信(xin)號(hao)接(jie)收(shou)效(xiao)果(guo)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)
，可(ke)以(yi)優(you)化(hua)設(she)計(ji)回(hui)波(bo)信(xin)號(hao)和(he)本(ben)振(zhen)信(xin)號(hao)產(chan)生(sheng)的(de)等(deng)值(zhi)相(xiang)移(yi)的(de)距(ju)離(li)。根(gen)據(ju)實(shi)踐(jian)研(yan)究(jiu)，相(xiang)移(yi)距(ju)離(li)可(ke)以(yi)對(dui)混(hun)頻(pin)發(fa)生(sheng)之(zhi)後(hou)兩(liang)個(ge)調(tiao)製(zhi)信(xin)號(hao)共(gong)模(mo)和(he)差(cha)模(mo)成(cheng)分(fen)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)，從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)差(cha)分(fen)放(fang)大(da)器(qi)效(xiao)率(lv)，影(ying)響(xiang)整(zheng)個(ge)電(dian)路(lu)。為(wei)了(le)使(shi)濾(lv)波(bo)器(qi)輸(shu)出(chu)調(tiao)製(zhi)信(xin)號(hao)的(de)效(xiao)率(lv)最(zui)大(da)化(hua)

，必(bi)須(xu)增(zeng)加(jia)差(cha)模(mo)信(xin)號(hao)幅(fu)度(du)，即(ji)最大化
，具體可以轉化為求解下述公式最大值。

在一個確定的電路之中

，x和y則屬於正負號相同的常數
，函數主要受到相移距離φ影響，圖片能夠取值最大化的條件如下：

所以，φ的最優解為π/2

，AB兩點對應的相移距離的最優數值為λg/4。

（3）接地設計。通過電路接地設計，能夠抑製電磁噪聲、控製電磁幹擾，盡量降低接地電阻阻抗，保證阻抗信號回流路徑最小。對於RF電路板，適宜采用多點串聯接地的模式，並對每個地線係統分開鋪設，使其與高頻係統之間保持一定距離。地線選擇的原則為短
、直
、粗。例如，某電路為雙麵板且無地線層，在進行接地線寬度設置時，應不低於1.5mm。地線布置如圖1所示。

圖1　地線的直尺結構與非直尺結構

2.3　數模混合布板下的地分割和濾波處理改進設計

（1）RF布線設計。布線設計工作開展
，主要考慮走線寬度、線間距和走線阻抗的問題，通過布線設計解決地分割問題。RF走線具有短、直、粗的特點
，應根據需要設置線寬度

，且寬度應體現一致性，初始阻抗合理分配。RF走線應盡量位於表層，拐角位置角度以45度為宜。

（2）並(bing)行(xing)濾(lv)波(bo)器(qi)法(fa)。這(zhe)一(yi)方(fang)法(fa)在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，主(zhu)要(yao)是(shi)在(zai)雜(za)波(bo)出(chu)現(xian)概(gai)率(lv)較(jiao)大(da)的(de)頻(pin)段(duan)之(zhi)內(nei)，設(she)置(zhi)一(yi)組(zu)凹(ao)口(kou)位(wei)置(zhi)具(ju)有(you)差(cha)異(yi)性(xing)的(de)雜(za)波(bo)抑(yi)製(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)，每(mei)個(ge)濾(lv)波(bo)器(qi)均(jun)可(ke)以(yi)對(dui)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)實(shi)施(shi)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li)
，並(bing)對(dui)輸(shu)出(chu)端(duan)每(mei)個(ge)濾(lv)波(bo)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)雜(za)波(bo)剩(sheng)餘(yu)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)判(pan)定(ding)，選(xuan)取(qu)剩(sheng)餘(yu)雜(za)波(bo)最(zui)小(xiao)的(de)作(zuo)為(wei)雜(za)波(bo)抑(yi)製(zhi)之(zhi)後(hou)的(de)輸(shu)出(chu)。

在設計時，信號抗幹擾濾波器應滿足以下要求：其一，截止頻率範圍較寬
，在幾百KHz到幾百MHz之間。其二，濾波器的源阻抗與負載阻抗能夠與連接電路的阻抗相協調。其三，應盡量保證濾波器的Q值較小。基於上述原則
，設置抗幹擾濾波器電路如下所示：

圖2　抗幹擾濾波器電路

（3）屏蔽設計。當前使用的屏蔽結構主要分為屏蔽格

、屏蔽盒
、雙層屏蔽、敷銅箔絕緣板屏蔽結構四種類型。屏蔽電路布線應遵循以下原則：其一，對於進入金屬屏蔽罩的數字信號線
，應位於內層，信號層位於接地層之上，中間沒有其他層結構；其二，RF信號線通過屏蔽罩缺口時
，應在缺口周圍大量布地，通過打過孔將不同層上的地連接在一起。

金jin屬shu屏ping蔽bi罩zhao接jie地di設she計ji如ru果guo未wei滿man足zu相xiang關guan要yao求qiu，將jiang會hui影ying響xiang屏ping蔽bi功gong能neng發fa揮hui。對dui於yu雙shuang層ceng屏ping蔽bi罩zhao接jie地di位wei置zhi設she置zhi

，應ying考kao慮lv其qi對dui電dian流liu的de影ying響xiang情qing況kuang
，將jiang信xin號hao電dian路lu輸shu出chu端duan與yu內nei屏ping蔽bi罩zhao連lian接jie在zai一yi起qi。梁liang屏ping蔽bi罩zhao間jian連lian接jie
、外屏蔽罩接地位置選在為信號電路輸出端。

3　結論

綜上說述，微波射頻電路雜波幹擾技術，存在電磁環境複雜、體積小
、構成複雜
、數shu模mo板ban混hun合he等deng問wen題ti
，從cong而er產chan生sheng較jiao大da的de幹gan擾rao，不bu利li於yu電dian路lu係xi統tong運yun行xing。可ke以yi合he理li進jin行xing物wu理li分fen區qu和he電dian氣qi分fen區qu設she計ji，改gai善shan其qi電dian磁ci環huan境jing
，合he理li設she置zhi電dian路lu結jie構gou，改gai進jin混hun頻pin管guan距ju離li
，節jie約yue空kong間jian
，並bing設she置zhi接jie地di
，降jiang低di幹gan擾rao。除chu此ci以yi外wai，還hai可ke以yi通tong過guo合he理li布bu線xian，優you化hua濾lv波bo器qi設she計ji等deng進jin行xing雜za波bo處chu理li，設she置zhi金jin屬shu屏ping蔽bi裝zhuang置zhi，解jie決jue線xian模mo板ban混hun合he設she置zhi的de幹gan擾rao問wen題ti。保bao證zheng電dian路lu優you質zhi高gao效xiao運yun行xing。

作者：孫建華
，滕新友，牟光紅，李亮

來源：電子元器件與信息技術

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