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　　今天，深圳市華邦鑫科技有限公司的小編和大家一起來(lái)詳細(xì)學(xué)習(xí)射頻板（微波射頻電路板）設(shè)計(jì)時(shí)主要注意細(xì)則與事項(xiàng)。

　　概述

　　近幾年來(lái)，由于藍(lán)牙設(shè)備、無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）和用電話的需求與增長(zhǎng)，促使我們?cè)絹?lái)越關(guān)注射頻板（微波射頻電路板）的設(shè)計(jì)技巧，射頻板（微波射頻電路板）設(shè)計(jì)如同電磁干擾(EMI)問(wèn)題一樣，甚為頭痛。若想要一次成功，須事先仔細(xì)規(guī)劃，主要分為以下五個(gè)部分。

　　一、傳輸線：

　　傳輸線注意事項(xiàng)

　　1.為保持射頻線路特性阻抗的連續(xù)性，射頻布線寬度和線間距需保持一致，不發(fā)生突變。

　　2.通過(guò)射頻板阻抗計(jì)算工具確保阻抗線路按照50Ω特性阻抗設(shè)計(jì)，并確定線寬和鋪地間距以及線路結(jié)構(gòu)；

　　3.盡量縮短傳輸線的長(zhǎng)度，長(zhǎng)的傳輸線將帶來(lái)衰減，不同的線路使用不同粗細(xì)的走線，如電源就盡可能粗些；

　　4.（鋪地間距與參考面厚度沒(méi)有直接關(guān)系，帶狀線與微帶線的基本區(qū)別為微帶線在表層，帶狀線在內(nèi)層，因此微帶線與帶狀線不可能轉(zhuǎn)化）

　　5.為射頻傳輸線提供一個(gè)干凈，沒(méi)有干擾的，同時(shí)沒(méi)有任何射頻信號(hào)線通過(guò)其下穿過(guò)的鏡像地，以提供一個(gè)良好的射頻信號(hào)信號(hào)回路；

　　6.根據(jù)50Ω特性阻抗所需的線寬和鋪地間距，選擇正確的傳輸線類型（微帶線或帶狀線）；

　　7.避免射頻傳輸線的直角，必須需要拐角時(shí)應(yīng)進(jìn)行直角補(bǔ)償，見(jiàn)圖；

　　8.射頻信號(hào)線上盡量不要出現(xiàn)分叉或者之腳，都會(huì)對(duì)射頻阻抗產(chǎn)生影響；

　　9.不要在射頻傳輸線上設(shè)置測(cè)試點(diǎn)；

　　10.不要在射頻傳輸線上平行布置任何線路，這樣的線路會(huì)增加線與線之間的耦合。

　　二、PCB射頻板（微波射頻電路板）疊層：

　　PCB射頻板（微波射頻電路板）疊層注意事項(xiàng)

　　射頻板（微波射頻電路板）設(shè)計(jì)PCB疊層時(shí)，推薦使用四層板結(jié)構(gòu)，層設(shè)置架構(gòu)如下

　　如圖；

　　【Top layer】射頻IC和元件、射頻傳輸線、天線、去耦電容和其他信號(hào)線，

　　【Layer 2】地平面

　　【Layer 3】電源平面

　　【Bottomlayer】非射頻元件和信號(hào)線

　　完整的電源平面提供極低的電源阻抗和分布的去耦電容，同時(shí)射頻信號(hào)線有一個(gè)完整的參考地，為射頻信號(hào)提供完整恒定不變的參考，有利于射頻傳輸線阻抗的連續(xù)性。

　　深圳市華邦鑫科技有限公司主要從事高頻微波射頻印制電路板，以PCB高頻板快樣和中小批量為主。產(chǎn)品主要有：微波射頻高頻板、Rogers羅杰斯高頻板、Rogers多層高頻混壓板、Rogers射頻板、Taconic微波板、Taconic多層線路板、Arlon微帶天線板、ARLON高頻板、F4BM天線板、F4BM多層混壓板、射頻功放PCB板、ZYF天線板、中英高頻互調(diào)線路板、F4B天線板、特種電路板，對(duì)功分器、移相器、耦和器、合路器、功放、干放、基站、射頻天線、4G天線/5G天線所使用的高頻線路板。

　　地平面設(shè)計(jì)規(guī)則

　　1、作為射頻信號(hào)線鏡像回流地的平面要完整，并且獨(dú)立定義，同時(shí)不要有任何其他信號(hào)線在地平面上布置；

　　2、盡量不要將地平面做分地處理，除非保證在地平面上電流不會(huì)形成環(huán)流；

　　3、對(duì)于高密度電路板（例如含CSP封裝）不建議使用2層電路板，盡可能采用射頻板（微波射頻電路板）四層板（高頻純壓板或者高頻混壓板）進(jìn)行設(shè)計(jì)；

　　4、射頻信號(hào)線下的地平面要盡可能的寬，地平面過(guò)窄會(huì)引起寄生參數(shù)同時(shí)增加衰減；

　　5、地平面、頂層的地已經(jīng)連接兩層的過(guò)孔，應(yīng)盡量保證射頻信號(hào)線做到完全的“屏蔽”，以增加產(chǎn)品的EMC能力；

　　6、對(duì)于Top Layer和Bottom Layer空白部分，建議做鋪地處理，并且通過(guò)間距不大于λ/20的過(guò)孔將各部分地連在一起；

　　7、同時(shí)建議通過(guò)地孔將電源平面包裹起來(lái)，避免不必要的電子輻射。

　　通常電源層相對(duì)于地層需要滿足“20H”原則，“20H原則”是指要確保電源平面邊緣比地平面（0V參考面）邊緣至少縮進(jìn)相當(dāng)于兩個(gè)平面之間間距的20倍，其中H就是指電源平面與地平面之間的距離，在20H時(shí)可以抑制70%的磁通泄漏，有效的提升EMI性能。

　　三、電源退耦：

　　電源退耦注意事項(xiàng)

　　電源供電需要通過(guò)退耦電容濾除電源的噪聲，如圖，避免噪聲在不同設(shè)備（IC）之間流轉(zhuǎn)，同時(shí)電源噪聲會(huì)增加頻率合成器的相位噪聲，降低接收機(jī)的接收靈敏度，增加信號(hào)的雜散，對(duì)電路性能具有諸多不利影響。

　　電源退耦建議

　　1、退耦電容放置離電源越近越好；

　　2、為每個(gè)退耦電容就近連接到地，盡量避免共用地過(guò)孔。

　　3、供電電源經(jīng)過(guò)退耦電容后進(jìn)入IC，在退耦電容和IC管腳之間不要放置過(guò)孔。

　　4、對(duì)于設(shè)置了獨(dú)立電源層的電路板，使用獨(dú)立的過(guò)孔為每個(gè)用電“單位”供電，不要共用電源過(guò)孔。

　　5、退耦電容容值越小離供電管腳越近，為了達(dá)到對(duì)不同頻率噪聲進(jìn)行退耦，常使用一大一小的電容組合；

　　6、盡量將退耦電容和電源設(shè)置在同一個(gè)平面，如果無(wú)法將所有的電容放置在同一個(gè)平面，優(yōu)先小容值的電容；

　　過(guò)孔注意事項(xiàng)

　　過(guò)孔是連接不同信號(hào)層的關(guān)鍵“裝置”，然而他具有極高的寄生參數(shù)，會(huì)帶來(lái)很多寄生干擾和問(wèn)題。

　　四、射頻板（微波射頻電路板）過(guò)孔：

　　過(guò)孔規(guī)則

　　1、使用盡可能的多的過(guò)孔連接不同層，且間隔不大于信號(hào)波長(zhǎng)的λ/20;

　　2、“地孔伴隨”，在信號(hào)線附近設(shè)置盡可能的多的過(guò)孔，以降低過(guò)孔的寄生電感，如圖；

　　3、盡量避免射頻信號(hào)跨層；

　　4、焊盤和焊點(diǎn)不要共用過(guò)孔，盡量獨(dú)立；

　　5、可以使用地孔來(lái)隔離干擾源和敏感電路；

　　6、QFN封裝的器件，其底部焊盤盡可能多的過(guò)孔；

　　首先需要根據(jù)成本和信號(hào)質(zhì)量?jī)煞矫婵紤]，選擇合理的過(guò)孔大小，過(guò)孔越小其寄生參數(shù)越小，但其成本也越高。

　　電源和地的引腳推薦就近打過(guò)孔，過(guò)孔和引腳之間的引線越短越好，越短其寄生參數(shù)對(duì)電路影響越小。

　　五、電容、電感和注重細(xì)節(jié)才能奏效。

　　電容、電感

　　電容使用規(guī)則

　　1、射頻電路常使用C0G/NP0兩種規(guī)格的電容，兩種均屬于溫度補(bǔ)償型電容，溫度從-55℃到+125℃時(shí)容量變化為0±30ppm/℃，電容量隨頻率的變化小于±0.3ΔC，NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%。

　　2、射頻板（微波射頻電路板）射頻電路常采用高Q的電容；

　　3、晶振的負(fù)載電容，常使用C0G/NP0兩種規(guī)格的電容；

　　4、用于匹配的電容，應(yīng)工作在其自諧振頻率（SRF）以下；

　　5、用于退耦的電容，一般采用X5R或X7R即可（根據(jù)溫度決定）；

　　6、建議使用小封裝的電容（如0201或0402），降低寄生參數(shù)對(duì)射頻電路的影響；

　　7、對(duì)于已經(jīng)匹配的射頻板（微波射頻電路板）射頻信號(hào)線路的隔直電容，最好采用SRF與信號(hào)頻率比較接近的電容，具有較低的ESR，減小信號(hào)的衰減。

　　8、退耦電容采用SRF對(duì)應(yīng)值的電容，因?yàn)殡娙菰谧灾C點(diǎn)附近阻抗較小，因此去耦電容都有一定的工作范圍，只有在自諧點(diǎn)附近電容才有較好的去耦作用。

　　電感使用規(guī)則

　　1、采用高Q值的電感用于匹配電路，應(yīng)工作在其自諧振頻率（SRF）以下；

　　2、用于濾波的電感，應(yīng)使用其自諧振頻率接近噪聲頻率；

　　3、相鄰電感不要平行放置，應(yīng)盡量增加距離或垂直放置；

　　4、射頻陶瓷電感具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)和較高的SRF，但是其Q值較低且耐流較小，尤其高感值的電感，使用時(shí)需仔細(xì)閱讀器件手冊(cè)；

　　5、繞線電感具有極低的直流電阻，高的Q值和較大的耐流；綜合繞線電感的性能優(yōu)于陶瓷電感，但成本較高。