射频PCB电路板的抗干扰设计

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跟着电子通信技术的开展,无线射频电路技术运用越来越广,其间的射频电路的功能目标直接影响整个产品的质量,射频PCB印制电路板的抗干扰规划关于减小系统电磁信息辐射具有重要的含义。射频电路板的密度越来越高,射频PCB印制电路板规划的好坏对立干扰影响很大,同一电路,不同的射频PCB印制电路板规划结构,其功能目标会相差很大。电磁干扰信号假设处理不妥,或许形成整个电路系统的无法正常作业,因此怎样防止和按捺电磁干扰,前进电磁兼容性,就成为规划射频电路板时的一个非常重要的课题。

电磁兼容性EMC是指电子系统在规矩的电磁环境中依照规划要求能正常作业的才华。电子系统所受的电磁干扰不只来自电场和磁场的辐射,也有线路公共阻抗、导线间耦合和电路结构的影响。在研制规划电路时,希望规划的印制电路板尽或许不易受外界干扰的影响,而且也尽或许小地干扰影响其他电子系统。

规划PCB板首要的任务是对电路进行分析,确认关键电路。这就是要辨认哪些电路是干扰源,哪些电路是活络电路,澄清干扰源或许通过什么途径干扰活络电路。射频电路作业频率高,干扰源主要是通过电磁辐射来干扰活络电路,因此射频电路板抗干扰规划的目的是减小PCB板的电磁辐射和PCB板上电路之间的串扰。

1、射频电路板规划

1.1元器材的布局

由于SMT一般选用红外炉暖流焊来实现元器材的焊接,因此元器材的布局影响到焊点的质量,从而影响到产品的成品率。而关于射频电路板规划而言,电磁兼容性要求每个电路模块尽量不产生电磁辐射,而且具有必定的抗电磁干扰才华,因此元器材的布局也影响到电路本身的干扰及抗干扰才华,直接关系到所规划电路的功能。故在进行射频电路板规划时除了要考虑一般PCB规划时的布局外,主要还须考虑怎样减小射频电路中各部分之间的互相干扰、怎样减小电路本身对其他电路的干扰以及电路本身的抗干扰才华。

根据阅历,射频电路效果的好坏不只取决于射频电路板本身的功能目标,很大部分还取决于与CPU处理板间的互相影响,因此在进行射频电路板规划时,合理布局显得尤为重要。布局的总原则是元器材应尽或许同一方向摆放,通过挑选PCB板进入熔锡系统的方向来减少甚至防止焊接不良的现象;根据阅历元器材间最少要有0.5mm的间隔才华满意元器材的熔锡要求,若PCB板的空间容许,元器材的间隔应尽或许宽。关于双面板一般应规划一面为SMD及SMC元件,另一面则为分立元件。

射频电路板布局中应留意:

①首要确认与其他PCB板或系统的接口元器材在射频PCB印制电路板上的方位,有必要留意接口元器材间的协作问题(加元器材的方向等);

②根据单元电路在运用中对电磁兼容性活络程度不同进行分组。关于电路中易受干扰部分的元器材在布局时还应尽量避开干扰源(比方来自数据处理板上CPU的干扰等);

③由于掌上用品的体积都很小,元器材间摆放很紧凑,因此关于体积较大的元器材,有必要优先考虑,确认出相应方位,并考虑互相间的协作问题;

④仔细分析电路结构,对电路进行分块处理(加高频扩展电路、混频电路及解调电路等),尽或许将强电信号和弱电信号分隔,将数字信号电路和仿照信号电路分隔,完结同一功能的电路应尽量安排在必定的规划之内,然后减小信号环路面积;各部分电路的滤波网络有必要就近衔接,这样不只可以减小辐射,而且可以减少***扰的机率,前进电路的抗干扰才华。

1.2布线

在根本完结元器材的布局后,就可开始布线了。布线的根本原则为:在组装密度容许情况下,尽量选用低密度布线规划,而且信号走线尽量粗细一起,有利于阻抗匹配。

关于射频电路,信号线的走向、宽度、线间隔的不合理规划,或许形成信号传输线之间的穿插干扰;其他,系统电源本身还存在噪声干扰,所以在规划射频电路板时必定要概括考虑,合理布线。布线时,所有走线应远离PCB板的边框2mm左右,防止PCB板制造时形成断线或有断线的风险。

电源线要尽或许宽,以减少环路电阻,一起使电源线、地线的走向和数据传递的方向一起,以前进抗干扰才华;所布信号线应尽或许短,并尽量减少过孔数目;各元器材间的连线越短越好,以减少散布参数和互相间的电磁干扰;对不相容的信号线应尽量互相远离,且尽量防止平行走线,而在正反两面的信号线应互相垂直;布线时在需求拐角的当地应以135°角为宜,防止拐直角。

布线时与焊盘直接相连的线条不宜太宽,走线应尽量脱离不相连的元器材,防止短路;过孔不宜画在元器材上,且应尽量远离不相连的元器材,防止在高频微波射频电路板生产中呈现虚焊、连焊、短路等现象。在射频电路板规划中,电源线和地线的正确布线显得特别重要,合理的规划是打败电磁干扰的最重要的手段。

PCB板上相当多的干扰源是通过电源和地线产生的,其间地线引起的噪声干扰最大。地线简单构成电磁干扰的主要原因在于地线存在阻抗。当有电流流过地线时,就会在地线上产生电压,然后产生地线环路电流,构成地线的环路干扰。当多个电路共用一段地线时,就会构成公共阻抗耦合,然后产生所谓的地线噪声。

因此,在对射频电路板的地线进行布线时应该做到:

①对电路进行分块处理时,射频电路根本上可分红高频扩展、混频、解调、本振等部分,要为各个电路模块供应一个公共电位参考点,即各模块电路各自的地线,这样信号就可以在不同的电路模块之间传输。然后,汇总于射频电路板接入地线的当地,即汇总于总地线。由于只存在一个参考点,因此没有公共阻抗耦合存在,然后也就没有互相干扰问题;

②数字区与仿照区尽或许以地线进行阻隔,而且数字地与仿照地要别离,最后接于电源地;

③在各部分电路内部的地线也要留意单点接地原则,尽量减小信号环路面积,并与相应的滤波器电路的地线就近相接;

④在空间容许的情况下,各模块之间最好能以地线进行阻隔,防止互相之间的信号耦合效应。