一款详细的射频PCB设计案例分析

在电子设备和机器设备中，线路板是一个不可缺少的构件，它起着电源电路系统软件的电气设备和机械设备等的联接功效。如何把电源电路中的电子器件依照一定的规定，在PCB上排列与组合起來，是PCB设计师的首要目标之一。合理布局设计方案并不是简易的将电子器件在PCB上排序起來，或是电源电路得到连通就可以了的。实践经验证明一个优良的电路原理，务必有有效的电子器件合理布局，才可以使电控系统在实体线组成后做到平稳、靠谱的工作中。相反，假如电子器件合理布局不科学，它将直接影响到线路板的运行特性，甚至不可以工作中。尤其是在普遍选用集成化元器件的今日，假如电子器件仍用插线板的形式完成安裝，那麼，不但电源电路的容积巨大，并且没法平稳的完成工作中。因而，在设计产品流程中，合理布局设计和电路原理前具备一样关键的影响力。

下边就微波射频PCB设计常见问题做一个简易的详细介绍。

一、 合理布局常见问题

（1） 产品结构设计规定

在PCB合理布局以前必须搞清楚商品的构造。构造可以在PCB板上反映出去（构造与PCB触碰一部分，即腔壳部位及样子）。例如腔壳的外面薄厚尺寸，中间距腔的薄厚尺寸，倒圆角半径大小和隔腔上的螺丝尺寸这些(也就是说，产品结构设计是依据进行后的PCB上所绘的轮廊（构造一部分）开展实际制定的（假如构造已大批量开模貝，就另说了）)(螺丝种类有M2M2.5M3M4等)。一般状况，外面腔薄厚为4mm；内壁总宽为3mm（自动点胶机加工的为2mm）；倒圆角的半径2.5mm。以PCB板的左下方为起点，隔腔在PCB上的部位需要在格点0.5的非负整数上，至少必须保证格点为0.1的非负整数上。那样有益于构造生产加工，偏差操纵较为精准。自然，这要依据实际商品的种类设计制作。如下图所示：（PCB设计进行后的构造轮廓图）

（2） 合理布局规定

优先选择对微波射频链接开展合理布局，随后对其他电源电路开展合理布局。

微波射频链接合理布局常见问题依据电路原理图的顺序（键入到导出，包含每一个元器件的依次部位和元器件与元器件间的间隔都是有注重的。有的元器件与元器件中间间距不适合过大，例如π网。）开展合理布局，合理布局成“一”字型或是“L”形。实际如下图所示：

在具体的微波射频链接合理布局中，因受商品的室内空间限定，不太可能彻底完成“一”字形合理布局，这就驱使大家将合理布局成“U”形。合理布局成U形并不是不能，但必须在中间加隔腔将其上下开展防护，搞好屏蔽掉。对于为何要做屏蔽掉我不多讲了。如下图所示：

也有一种在横着也必须加上隔腔。即，用隔腔把一字型上下开展防护。这根本原因是必须防护一部分十分比较敏感或易影响其他电源电路；此外，也有一种很有可能便是一字型键入端到导出端这一段电源电路的收获过大，也必须用隔腔将其分离（若收获过大，箱体很大，很有可能会造成自激振荡）。 如下图所示：

集成ic外围电路合理布局

射频器件外围电路合理布局严苛参考datasheet上边的标准开展合理布局，受室内空间限定可以开展调节（确保加工工艺规定的情形下，尽量挨近集成ic置放）；数字芯片外围电路合理布局就很少讲了。

若构造有金属材料底版，PCB与底版接触面积尽可能没放电子器件，防止在金属材料底版上边打槽。

二、 走线常见问题

依据50欧母特性阻抗线距开展走线（一般都必须做夹层参照），尽可能从焊层核心小组出线，布线成平行线，尽可能走在表面。在必须转弯的地区制成45夹角或弧形布线，强烈推荐在电容器或电阻器两侧的焊层做为转折点。假如碰到元器件布线配对规定的，请严格执行datasheet上边的标准值长短及样子布线。例如，一个变大管与电容器中间的布线长短(或电感器中间的布线长短)规定这些。如下图所示：

在开展PCB设计时，为了更好地使高频率线路板的设计方案更有效，抗干扰能力能更强，需从下列几层面考虑到（通用性作法）：

（1） 有效挑选叠加层数

在PCB设计中对低频线路板走线时，运用正中间里层平面图做为开关电源和接地线层，可以具有隐藏的功效，合理减少生存电感器、减少电源线长短、减少数据信号间的交叉式影响。

（2） 布线方法

布线务必依照45°角转弯或弧形转弯，那样可以减少高频率数据信号的发送和彼此之间的藕合，及减少数据信号反射面。

（3） 布线长短

布线长短越少越好，二根线并行处理间距越少越好。

（4） 过孔总数

过孔总数愈多愈好。

（5） 固层走线方位

固层走线方位应当取竖直方位，便是高层为水平方向，最底层为竖直方位，那样可以减少数据信号间的影响。

（6） 敷铜

提升接地装置的敷铜可以减少数据信号间的影响。

（7） 包地

对关键的电源线开展包地解决，可以明显提升该表现的抗干扰性，自然还能够对干扰信号开展包地解决，使其不可以影响别的数据信号。

（8） 电源线

数据信号布线不可以环城路，必须依照菊花链方法走线。

三、 接地装置解决

（1） 微波射频链接接地装置

微波射频一部分选用多一点接地装置方法开展接地保护解决。微波射频链接铺铜空隙一般20mil到40mil用的比较多。两侧都必须打接地装置孔，且间隔尽可能保持一致。微波射频通道上对地电容电阻的接地装置焊层，尽可能就近原则打接地装置孔。元器件上的接地装置焊层都必须打接地装置过孔。如下图所示：

（2） 腔壳接地装置孔

为了更好地让腔壳与PCB板中间更强的触碰。一般打两行接地装置孔且交叠方法置放，如下图所示。

PCB与隔腔触碰部位必须开窗通风，如下图所示：

PCB最底层接地装置内电层与底版触碰的地区都必须开窗通风解决（该层电源线不允许开窗通风），使其更强的触碰。如下图所示（PCB板的上边一部分与基座触碰）：

（3） 螺丝置放（必须掌握构造专业知识）

为了更好地使PCB与基座和腔壳中有更紧凑的触碰（更强的关闭和排热），必须在PCB板上置放螺丝孔部位。

PCB与腔壳中间螺丝置放方式：隔腔每一个交叉式的位置置放一个螺丝。在具体设计方案中，完成更难，可以依据控制模块电源电路作用开展适度调节。但无论如何，腔壳四个上面务必都是有螺丝。如下图所示：

PCB与基座中间的螺丝置放方式：腔壳中的每一个小腔内都要有螺丝，视腔尺寸而定螺丝总数（腔越大，置放的螺丝就多）。一般标准是在腔的顶角上置放螺丝。SMA头或别的射频连接器边上务必置放螺丝。在SMA头或射频连接器在插下全过程中不至于PCB板形变。如下图所示（腔内螺丝）：

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