我們都知道，在射頻技術(shù)研究過程中，PCB的設(shè)計(jì)是非常重要的一環(huán)，也是決定著最后射頻電路是否能滿足功能的關(guān)鍵，如何將電路中的元器件按照一定的要求，在PCB上排列組合起來(lái)，是PCB設(shè)計(jì)師的主要任務(wù)之一。在射頻電路設(shè)計(jì)中，射頻板和高速PCB在信號(hào)走線時(shí)需要遵循一定的規(guī)則來(lái)保證性能，歸納來(lái)說，關(guān)注的要點(diǎn)是阻抗匹配、損耗和延時(shí)。接下來(lái)給大家介紹一些實(shí)用規(guī)則和技巧，為射頻PCB設(shè)計(jì)和問題定位提供幫助。
射頻PCB布線類型
微帶線：走線在PCB表面，有1 個(gè)金屬面參考地；
帶狀線：走線在PCB內(nèi)部中間位置，有上下2個(gè)金屬面參考地；
耦合線：同一平面平行耦合走線，有1個(gè)參考地的稱為耦合微帶線，有2個(gè)參考地的稱為耦合帶狀線；
共面波導(dǎo)：同一平面平行耦合走線，沒有參考地；
多層板：上述走線的PCB版多層粘合在一起，綜合布線；
對(duì)于多層板，只有頂層和底層才是微帶線類型，除了參考地和電源層以外其它的走線層信號(hào)線屬于帶狀線類型。
RF走線過彎規(guī)則
當(dāng)PCB上RF走線出現(xiàn)直角或銳角拐角時(shí)，會(huì)產(chǎn)生額外的寄生電容和寄生電感?為避免這種情況，可以選用兩種改進(jìn)方法：建議最好的一種方法是圓角，如果位置空間不允許圓弧走線，直角處應(yīng)采用倒角，將90°拐角倒角變成兩個(gè)45°。圓角或拐角長(zhǎng)度至少等于走線寬度三倍?
傳輸線應(yīng)盡可能保持直線，需要改變方向時(shí)，建議使用至少等于走線寬度三倍的半徑彎曲，左圖所示，特性阻抗的變化最小。如果位置空間不允許圓弧走線，直角處應(yīng)采用倒角，如右圖所示。
RF走線阻抗匹配規(guī)則
當(dāng)射頻信號(hào)在PCB上傳輸時(shí)，PCB板上傳輸線的特性阻抗必須與其相連元件的阻抗相匹配，阻抗值偏差過大，會(huì)造成信號(hào)反射、散射、衰減和延時(shí)頻響惡化等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致信號(hào)不完整、信號(hào)失真。布線線寬的變化會(huì)造成線路特性阻抗的不均勻，同一傳輸路徑的布線寬度應(yīng)保持一致。在某些條件下，如元件引腳焊盤類似的結(jié)構(gòu)時(shí)，可能無(wú)法避免線寬的變化，應(yīng)該盡量減少阻抗不一致部分的長(zhǎng)度。
RF走線短線規(guī)則
設(shè)計(jì)走線長(zhǎng)度盡量短，以減少互耦和干擾問題。特別是一些相關(guān)RF器件之間盡量靠近，如時(shí)鐘線盡量短，將其振蕩器貼近器件。對(duì)驅(qū)動(dòng)多個(gè)器件的情況，應(yīng)根據(jù)具體情況決定采用何種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
RF走線的斷頭和殘樁檢查規(guī)則
在PCB布線時(shí)，為了避免“天線效應(yīng)”和反射，不允許出現(xiàn)一端開路的斷頭走線，以及插接元件過孔后突出參考地平面的“殘樁”。
器件電源端去耦和濾波規(guī)則
在元器件電源端增加必要的去耦電容，濾除電源上的干擾信號(hào)，確保電源信號(hào)穩(wěn)定。
射頻走線的隔離與屏蔽為了減少線間串?dāng)_，應(yīng)保證線間距足夠大，當(dāng)線中心間距不少于3倍線寬時(shí)，則可保持70%的電場(chǎng)不互相干擾，稱為3W規(guī)則。如要達(dá)到98%的電場(chǎng)不互相干擾，可使用10W的間距。
RF走線盡量避免相鄰平行。在 PCB 布線時(shí)，本層和相鄰層不同的信號(hào)線走線方向正交（垂直），避免平行。當(dāng)受到結(jié)構(gòu)和空間限制必須平行走線時(shí)，應(yīng)用參考地隔離各信號(hào)線。相鄰層的走線方向示意圖如下圖。
射頻微波板在設(shè)計(jì)時(shí)要加上“過孔屏蔽墻”，就是在PCB上與屏蔽腔壁緊貼的部位加上接地的過孔，這樣就形成了相對(duì)隔離的屏蔽區(qū)域。對(duì)于分區(qū)屏蔽較高的場(chǎng)合，需要在過孔屏蔽墻的基礎(chǔ)上，安裝金屬屏蔽墻。
過孔屏蔽墻的設(shè)計(jì)要求：
有兩排以上的過孔；
兩排過孔相互錯(cuò)開；
同一排的過孔間距要小于λ/20；
接地的PCB銅箔與屏蔽腔壁壓接的部位禁止有阻焊。
金屬屏蔽墻安裝要求：
射頻信號(hào)線在頂層穿過屏蔽壁時(shí)，要在屏蔽腔相應(yīng)位置開一個(gè)槽門，門高大于 0.5mm；
門寬要保證安裝屏蔽壁后信號(hào)線與屏蔽體間的距離大于 1mm；
在屏蔽腔面積一定時(shí)， 要提高屏蔽腔的最低諧振頻率，需增加長(zhǎng)寬比，避免正方形的腔體；
為保證裝配和返修， 金屬屏蔽罩周圍5mm范圍內(nèi)不能有超過其高度的器件。
