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射頻pcb設計指南 pcb射頻布線

小知識pcb射頻布線



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射頻pcb設計指南 pcb射頻布線

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PCB布線，即鋪設通電信號的道路以連接各個器件，這就好比通過修路來連接各個城市通車 。在PCB設計中，布線是完成產品設計的重要步驟，同時也是技巧最細、限定最高的步驟，甚至有些有經驗的工程師也對布線頗為頭疼 。下面是PCB布線的一些常用規則，無論你是小白還是已入行的工程師，都應該掌握 。
PCB布線常用規則
1、走線的方向控制規則
輸入和輸出端的導線應盡量避免相鄰平行 。在 PCB 布線時，相鄰層的走線方向成正交結構，避免將不同的信號線在相鄰層走成同一方向，以減少不必要的層間竄擾 。當 PCB 布線受到結構限制（如某些背板）難以避免出現平行布線時，特別是在信號速率較高時，應考慮用地平面隔離各布線層，用地線隔離各信號線 。相鄰層的走線方向示意圖如下圖 。
2、走線的開環檢查規則
在PCB布線時，為了避免布線產生的“天線效應”，減少不必要的干擾輻射和接收，一般不允許出現一端浮空的布線形式，否則可能帶來不可預知的結果 。
3、走線長度控制規則
即短線規則，在設計時應該盡量讓布線長度盡量短，以減少由于走線過長帶來的干擾問題，特別是一些重要信號線，如時鐘線，務必將其振蕩器放在離器件很近的地方 。對驅動多個器件的情況，應根據具體情況決定采用何種網絡拓撲結構 。
4、阻抗匹配檢查規則
同一網絡的布線寬度應保持一致，線寬的變化會造成線路特性阻抗的不均勻，當傳輸的速度較高時會產生反射，在設計中應該盡量避免這種情況 。在某些條件下，如接插件引出線，BGA封裝的引出線類似的結構時，可能無法避免線寬的變化，應該盡量減少中間不一致部分的有效長度 。
5、倒角規則
在PCB布線時,走線拐彎是不可避免的,當走線出現直角拐角時,在拐角處會產生額外的寄生電容和寄生電感?走線拐彎的拐角應避免設計成銳角和直角形式,以免產生不必要的輻射,同時銳角和直角形式的工藝性能也不好?要求所有線與線的夾角應大于等于135°?在走線確實需要直角拐角的情況下,可以采取兩種改進方法:一種是將90°拐角變成兩個45°拐角;另一種是采用圓角?圓角方式是最好的,45°拐角可以用到10GHz頻率上?對于45°拐角走線,拐角長度最好滿足L≥3W?
6、器件去耦規則
A. 在印制版上增加必要的去耦電容，濾除電源上的干擾信號，使電源信號穩定 。在多層板中，對去耦電容的位置一般要求不太高，但對雙層板，去藕電容的布局及電源的布線方式將直接影響到整個系統的穩定性，有時甚至關系到設計的成敗 。
B. 在雙層板設計中，一般應該使電流先經過濾波電容濾波再供器件使用 。
C. 在高速電路設計中，能否正確地使用去耦電容，關系到整個板的穩定性 。
7、3W規則
為了減少線間串擾，應保證線間距足夠大，當線中心間距不少于3倍線寬時，則可保持70%的電場不互相干擾，稱為3W規則 。如要達到98%的電場不互相干擾，可使用10W的間距 。
8、地線回路規則
環路最小規則，即信號線與其回路構成的環面積要盡可能小，環面積越小，對外的輻射越少，接收外界的干擾也越小 。
9、屏蔽保護
對應地線回路規則，實際上也是為了盡量減小信號的回路面積，多見于一些比較重要的信號，如時鐘信號，同步信號；對一些特別重要，頻率特別高的信號，應該考慮采用銅軸電纜屏蔽結構設計，即將所布的線上下左右用地線隔離，而且還要考慮好如何有效的讓屏蔽地與實際地平面有效結合 。
10、走線的諧振規則
主要針對高頻信號設計而言， 即布線長度不得與其波長成整數倍關系， 以免產生諧振現象 。
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