由于射頻(RF)電路為分布參數電路，在電路的實際工作中容易產生趨膚效應和耦合效應，所以在實際的PCB設計中，會發(fā)現電路中的干擾輻射難以控制。

如：數字電路和模擬電路之間相互干擾、供電電源的噪聲干擾、地線不合理帶來的干擾等問題。

正因為如此，如何在PCB的設計過程中，權衡利弊尋求一個合適的折中點，盡可能地減少這些干擾，甚至能夠避免部分電路的干涉，是射頻電路PCB設計成敗的關鍵。

文中從PCB的LAYOUT角度，提供了一些處理的技巧，對提高射頻電路的抗干擾能力有較大的用處。

一 RF布局

這里討論的主要是多層板的元器件位置布局。

元器件位置布局的關鍵是固定位于RF路徑上的元器件，通過調整其方向，使RF路徑的長度最小，并使輸入遠離輸出，盡可能遠地分離高功率電路和低功率電路，敏感的模擬信號遠離高速數字信號和RF信號。

在布局中常采用以下一些技巧：

1 一字形布局

RF主信號的元器件盡可能采用一字形布局，如圖1所示。

但是由于PCB板和腔體空間的限制，很多時候不能布成一字形，這時候可采用L形，最好不要采用U字形布局(如圖2所示)，有時候實在避免不了的情況下，盡可能拉大輸入和輸出之間的距離，至少1.5cm以上。

一、射頻電路中元器件封裝的注意事項

成功的 RF 設計必須仔細注意整個設計過程中每個步驟及每個細節(jié)，這意味著必須在設計開始階段就要進行徹底的、仔細的規(guī)劃，并對每個設計步驟的進展進行全面持續(xù)的評估。而這種細致的設計技巧正是國內大多數電子企業(yè)文化所欠缺的。

近幾年來，由于藍牙設備、無線局域網絡(WLAN)設備，和移動電話的需求與成長，促使業(yè)者越來越關注 RF 電路設計的技巧。從過去到現在，RF 電路板設計如同電磁干擾(EMI)問題一樣，一直是工程師們最難掌控的部份，甚至是夢魘。若想要一次就設計成功，必須事先仔細規(guī)劃和注重細節(jié)才能奏效。

射頻(RF)電路板設計由于在理論上還有很多不確定性，因此常被形容為一種「黑色藝術」(black art) 。但這只是一種以偏蓋全的觀點，RF 電路板設計還是有許多可以遵循的法則。不過，在實際設計時，真正實用的技巧是當這些法則因各種限制而無法實施時，如何對它們進行折衷處理。重要的 RF 設計課題包括：阻抗和阻抗匹配、絕緣層材料和層疊板、波長和諧波 ... 等。

該視頻是描述了射頻電路中，新建電路元器件封裝大小的注意事項。

在 WiFi 產品的開發(fā)過程中，射頻電路的布線(RF Circuit Layout Guide)是極為關鍵的一個過程。很多時候，我們可能在原理上已經設計的很完善，但是在實際的制板，上件過后發(fā)現很不理想，實際上這些都是布線(Layout)做的不夠完善的原因。本文將以一個無線網卡的布線實例及本人的一點工作經驗為大家講解一下射頻電路在布線中應該注意的一些問題。

電路板的疊構(PCB Stack Up)

在進行布線之前，我們首先要確定電路板的疊構，就像蓋房子要先有房子的墻壁。電路板的疊構的確定與電路設計的復雜度，電磁兼容的考慮等很多因素有關。下圖給出了四層板，六層板和八層板的常用疊構方式。

在無線網卡的 PCB 疊構中，基本上不會出現單面板的情況，所以本文也不會對單面板的情況加以討論。

兩層板設計中應該注意的問題。

在四層板的設計中，我們一般會將第二層作為完整的地平面，同時，也會把重要的信號線走在頂層(當然包括射頻走線)，以便于很好的控制阻抗。在六層板或者更多層板的設計中，我們同樣會將第二層作為完整的地平面，然后在頂層走最重要的信號線。

PS：可以使用 Polar 計算單端阻抗與阻抗等，有些 Layout 軟件自身就集成了阻抗計算器，如 Allegro。

阻抗控制

在我們進行原理設計與仿真之后，在 Layout 中很值得注意的一件事情就是阻抗控制。眾所周知，我們應該盡量保證走線的特征是 50 歐姆，這主要和線寬有關，在本實例中，是兩層半，在 Polar 中采用 Surface Coplanar Line 模型進行阻抗的計算，我們可以得到一組比較理想的值：Height(H)=39.6mil, Track(W)=30mil,Track(W1)=30mil,Thickness=1OZ=1.4mil, Separation(S)=7mil, Dielectric(Er)=4.2，對應的特征阻抗是 52.14 歐姆，符合要求。如下圖中高亮的線就是這樣的一條射頻走線。

本文從射頻界面、小的期望信號、大的煩擾信號、相鄰頻道的煩擾四個方面解讀射頻電路四大基礎特性，并給出了在 PCB 規(guī)劃過程中需求特別注意的重要要素。深圳市文德豐科技有限公司是一家專業(yè)的pcba工廠。

射頻電路仿真之射頻的界面

無線發(fā)射器和接收器在概念上，可分為基頻與射頻兩個部份。基頻包括發(fā)射器的輸入信號之頻率規(guī)模，也包括接收器的輸出信號之頻率規(guī)模?；l的頻寬決議了數據在系統(tǒng)中可流動的根本速率?；l是用來改進數據流的牢靠度，并在特定的數據傳輸率之下，減少發(fā)射器施加在傳輸媒介(transmi ssion medium)的負荷。

因此，PCB 規(guī)劃基頻電路時，需求許多的信號處理工程知識。發(fā)射器的射頻電路能將已處理過的基頻信號轉化、升頻至指定的頻道中，并將此信號注入至傳輸媒體中。相反的，接收器的射頻電路能自傳輸媒體中取得信號，并轉化、降頻成基頻。

發(fā)射器有兩個首要的 PCB 規(guī)劃政策：

它們有必要盡或許在消耗最少功率的情況下，發(fā)射特定的功率。

它們不能煩擾相鄰頻道內的收發(fā)機之正常運作。

就接收器而言，有三個首要的 PCB 規(guī)劃政策：首要，它們有必要精確地復原小信號;第二，它們有必要能去除期望頻道以外的煩擾信號;最終一點與發(fā)射器相同，它們消耗的功率有必要很小。

射頻電路仿真之大的煩擾信號

接收器有必要對小的信號很活絡，即使有大的煩擾信號(阻擋物)存在時。這種情況出現在嘗試接收一個弱小或遠距的發(fā)射信號，而其鄰近有強壯的發(fā)射器在相鄰頻道中播送。煩擾信號或許比等待信號大 60～70 dB，且可以在接收器的輸入階段以許多掩蓋的方法，或使接收器在輸入階段發(fā)作過多的噪聲量，來阻斷正常信號的接收。假設接收器在輸入階段，被煩擾源唆使進入非線性的區(qū)域，上述的那兩個問題就會發(fā)作。為防止這些問題，接收器的前端有必要是非常線性的。

因此，“線性”也是 PCB 規(guī)劃接收器時的一個重要考慮要素。由于接收器是窄頻電路，所以非線性是以測量“交調失真(inte rmodulati on distorTI on)”來計算的。這牽涉到運用兩個頻率相近，并位于中心頻帶內(in band)的正弦波或余弦波來驅動輸入信號，然后再測量其交互調變的乘積。大體而言，SPI CE 是一種耗時耗本錢的仿真軟件，由于它有必要實行許屢次的循環(huán)運算以后，才華得到所需求的頻率分辨率，以了解失真的現象。

射頻電路仿真之小的期望信號

接收器有必要很活絡地偵測到小的輸入信號。一般而言，接收器的輸入功率可以小到 1 μV。接收器的活絡度被它的輸入電路所發(fā)作的噪聲所束縛。因此，噪聲是 PCB 規(guī)劃接收器時的一個重要考慮要素。并且，具有以仿真工具來猜想噪聲的才干是不可或缺的。

附圖一是一個典型的超外差(superheterodyne)接收器。接收到的信號先經過濾波，再以低噪聲擴大器(LNA)將輸入信號擴大。然后運用第一個本地振蕩器(LO)與此信號混合，以使此信號轉化成中頻(IF)。

前端(front-end)電路的噪聲效能首要取決于 LNA、混合器(mixer)和 LO。盡管運用傳統(tǒng)的 SPICE 噪聲分析，可以尋找到 LNA 的噪聲，但關于混合器和 LO 而言，它卻是無用的，由于在這些區(qū)塊中的噪聲，會被很大的 LO 信號嚴重地影響。

小的輸入信號要求接收器有必要具有極大的擴大功能，一般需求 120 dB 這么高的增益。在這么高的增益下，任何自輸出端耦合(couple)回到輸入端的信號都或許發(fā)作問題。運用超外差接收器架構的重要原因是，它可以將增益分布在數個頻率里，以減少耦合的機率。這也使得第一個 LO 的頻率與輸入信號的頻率不同，可以防止大的煩擾信號“污染 ”到小的輸入信號。

由于不同的理由，在一些無線通訊系統(tǒng)中，直接轉化(direct convers ion)或內差(homodyne)架構可以替代超外差架構。在此架構中，射頻輸入信號是在單一過程下直接轉化成基頻，因此，大部份的增益都在基頻中，并且 LO 與輸入信號的頻率相同。

在這種情況下，有必要了解少量耦合的影響力，并且有必要建立起“雜散信號路徑(stray signal path)”的詳細模型，比方：穿過基板(substrate)的耦合、封裝腳位與焊線(bondwire)之間的耦合、和穿過電源線的耦合。

射頻電路仿真之相鄰頻道的煩擾

失真也在發(fā)射器中扮演著重要的人物。發(fā)射器在輸出電路所發(fā)作的非線性，或許使傳送信號的頻寬分布于相鄰的頻道中。這種現象稱為“頻譜的再成長(spectral regrowth)”。在信號抵達發(fā)射器的功率擴大器(PA)之前，其頻寬被束縛著;但在 PA 內的“交調失真”會導致頻寬再次增加。

假設頻寬增加的太多，發(fā)射器將無法符合其相鄰頻道的功率要求。當傳送數字調變信號時，實際上，是無法用 SPICE 來猜想頻譜的再成長。由于大約有 1000 個數字符號(symbol)的傳送作業(yè)有必要被仿真，以求得代表性的頻譜，并且還需求結合高頻率的載波，這些將使 SPICE 的瞬態(tài)分析變得不切實際。