PCB布线时应该注意的问题

1、pcb布线时应该注意的问题1）小功率的rf的设计中，主要用法标准 的fr4材料（绝缘特性好、材质匀称、介电常数=4，10%）。主要用法4层6层板，在成本十分敏感的状况下可以用法厚度在1mm以下的双面板，要保 证反面是一个完整的地层，同时因为双面板的厚度在1mm以上，使得地层和信号层之间的fr4介质较厚，为了使得rf信号线阻抗达到50欧，往往信号走线的 宽度在2mm左右，使得板子的空间分布很难控制。对于四层板，普通状况下顶层只走rf信号线，其次层是完整的地，第三层是电源，底层普通走控制rf器件状 态的数字信号线（比如设定adf4360系列pll的clk、data、le信号线。）第三层的电源最好不

2、要做成一个延续的平面，而是让各个rf器件的电 源走线呈星型分布，最后接于一点。第三层rf器件的电源走线不要和底层的数字线有交错。更多技术沟通欢迎询问：qq33223861822）对于一个混合信号的pcb，rf部分和模拟 部分应该远离数字数字部分（这个距离通常在2cm以上，起码保证1cm），数字部分的接地应该与rf部分分隔开。严禁用法挺直给rf部分供电。主 要在于开关电源的纹波会将rf部分的信号调制。这种调制往往会严峻破坏信号，导致致命的结果。通常状况下，对于开关电源的输出，可以经过大的扼流圈， 以及，再经过线性稳压的低噪音（micrel的mic5207、mic5265系列，对于高，大功率的rf

3、，可以考虑用法 lm1085、lm1083等）得到供应rf电路的电源。3）rf的pcb中，各个元件应该紧密的排布， 确保各个元件之间的连线最短。对于adf4360-7的电路，在pin-9、pin-10引脚上的vco与adf4360芯片间的距离要尽可能的短， 保证电感与芯片间的连线带来的分布串联电感最小。对于板子上的各个rf器件的地（gnd）引脚，包括、电感与地（gnd）相接的引脚，应该在离 引脚尽可能近的地方打过孔与地层（其次层）连通。4）在挑选在高频环境下工作元器件时，尽可能使 用表贴器件。这是由于表贴元件普通体积小，元件的引脚很短。这样可以尽可能削减元件引脚和元件内部走线带来的附加参数的影

4、响。尤其是分立的电阻、电容、电 感元件，用法较小的封装（06030402）对提高电路的稳定性、全都性是十分有协助的；5）在高频环境下工作的有源器件，往往有一个以 上的电源引脚，这个时候一定要注重在每个电源的引脚附近（1mm左右）设置单独的去偶电容，容值在100nf左右。在电路板空间允许的状况下，建议每个引 脚用法两个去偶电容，容值分离为1nf和100nf。普通用法材质为x5r或者x7r的陶瓷电容。对于同一个rf有源器件，不同的电源引脚可能为这个器件 （芯片）中不同的官能部分供电，而芯片中的各个官能部分可能工作在不同的频率上。比如adf4360有三个电源引脚，分离为片内的vco、pfd以及数字

5、部分供电。这三个部分实现了彻低不同的功能，工作频率也不一样。一旦数字部分低频率的噪音通过电源走线传到了vco部分，那么vco输出频率则可能被这个 噪音调制，浮现难以消退的杂散。为了防止这样的状况浮现，在有源rf器件的每个官能部分的供电引脚除了用法单独的去偶电容外，还必需经过一个电感磁珠 （10uh左右）再连到一起。这种设计对于那些包含了lo缓冲放大和rf缓冲放大的有源混频器lo-rf、lo-if的隔离性能的提升是十分有利的。6）对 于pcb上rf信号的馈入、馈出，一定要用法特地的rf同轴。其中最为常用的是sma型的衔接器。对于sma的衔接器而言，又分为直插式的和微带式 的。对于频率在3ghz以

6、下的信号，而且信号的功率不大，并且我们不计较微弱的插损，则彻低可以用法直插式的sma衔接器。假如信号的频率进一步提高，则 我们需要慎重挑选rf衔接线材以及rf的衔接器。此时直插式的sma衔接器因为其结构（主要是拐弯）可能会导致比较大的信号插损。此时可以用法质量较好 （关键在于衔接器所用法了ptfe绝缘子材料）的微带sma衔接器来解决问题。同样假如你的频率不高，但是苛求插损、功率等方面的指标，同样可以考虑微带 sma衔接器。另外小型的rf衔接器还有smb、smc等型号，对于smb衔接器而言，普通这一类衔接器只支持2ghz以下的信号传输，而且smb衔接器 采纳的卡扣结构在高振动场合会浮现“闪断”的

7、状况。所以在挑选smb衔接器时要慎重考虑。多数的rf衔接器都有500次插拔限制，插拔过于频繁可能永远损 坏衔接器，所以在调试rf电路的时候就不要把rf衔接器当螺丝拧着玩了。因为smb的pcb座的部分是针式结构（公），所以频繁插拔对焊在pcb一端的连 接器损耗相对较小，降低了修理的难度，所以在这样的状况下smb衔接器也是一种不错的挑选。另外对于那些对空间要求极高的场合，还有gdr一类的微型衔接 器供挑选。对于那些阻抗即便不是50欧、低频率、小信号、精密直流等模拟信号或者数字部分的高频时钟、低颤动时钟、高速串行信号等数字信号都可以用法 sma作为馈出馈入的衔接器。7）在设计rf pcb的时候，对于

8、rf信号的走线的宽度是有严格的规定的。设计的时候要按照pcb的厚度和介电常数需要严格计算、走线在对应的频点上的阻抗，以确保 其为50欧（catv的标准为75欧）。然而，并不是时时刻刻我们都需要严格的阻抗匹配，在某些状况下，较小的阻抗失配可能无关大碍（比如40欧60 欧）；而且，即便你对板子的仿真是基于抱负状况下做的，实际交给pcb厂生产的时候，厂商所用法的工艺会导致板子的实际阻抗和仿真结果相差千里。所以对于小信号rf pcb的阻抗匹配这样的问题，我的建议是：step-1: 和pcb厂适当交流，获得对应厚度、对用层数的板子50欧走线的宽度范围；step-2: 在这个宽度范围内挑选一个合适的宽度统

9、一应用在全部50欧的rf信号线上；step-3: 在pcb 交付生产的时候，在script上注明全部这个宽度的线做50欧阻抗匹配。此时就不需要啰里八嗦的指出一大堆需要做阻抗匹配的线了（而对于pcb生产厂而 言，他们会在你所设计的pcb外延以拼版的形势制作一个阻抗条，在出厂的时候测试一个阻抗条上的一个对应宽度的样本走线的阻抗来大致确定板子上同样宽度走 线的阻抗。最后这个阻抗条被pcb厂切下并回收，而不会被你看到）。而不同的频率，同一宽度的线所表现出的阻抗会略有不同，但是这个差别普通在10%以 内。固然你也可以编写一个很复杂的阻抗设定脚本，让纸板厂按照他们的工艺微调不同频率上工作的走线的宽度使得其

10、阻抗被严格的设定为50欧，然后要求pcb 厂对每一根线做筛选。这样做导致成本呈对数升高，而且会产生大量的废品率；而且在这样的pcb实装完毕后因为焊锡分布以及rf元件自身的因素仍然会导致阻 抗的偏差。这样的状况是极为少见的，由于即便是精密的rf测试测量仪器，rf小信号的走线阻抗的微弱失配（5%以内）带来的误差可以很轻易的被软件校正； 而对于相对粗糙的通信机而言，就更不必在意那5%的差别了。但我要强调的是，对于lna（低噪放）和pa（功放）部分 的rf电路而言，rf走线的阻抗问题则十分敏感，但所幸的是无论是lna电路还是pa电路，走线上的频率一定是一样的，而且走线数量少（无非也就输入和输 出两个节

11、点）。此时我建议在敏感场合，lna和pa单独做板，用法介质介电常数分布匀称的高品质rf专用的pcb板材（rogers/arlon/taconics），在rf信号线部分不用法阻焊油（也称绿油），避开阻焊带来阻抗的漂移；并 且要求pcb制板厂提供阻抗测试报告。由于lna电路的输入部分本身的信号功率已经十分小（-150dbm以下），阻抗失配带来的插损进一步降低了珍贵的 信号强度；对于pa电路而言，因为其工作在很高的功率，阻抗失配带来的插损可以消耗很大的能量（比较一下，插损同为1db：10dbm信号衰减为9dbm 和50dbm衰减为49dbm所消耗的能量的差别，呵呵，后者可以产生20w的热量）在一些功

12、率上千瓦的pa中，1db的插损可能带来火光四溅的效果.更多技术沟通欢迎询问：qq33223861828）对于那些在pcb上实现那些在ads、 hfss等仿真工具里面仿真生成的rf微带电路，尤其是那些定向耦合器、滤波器（pa的窄带滤波器）、微带谐振腔（比如你在设计vco）、阻抗匹配网络等 等，则一定要好好的与pcb厂交流，用法厚度、介电常数等指标严格和仿真时所用法的指标全都的板材。最好的解决方法是自己找微波pcb板材的代理商购买对 应的板材，然后托付pcb厂加工。9）在rf电路中，我们往往会用到晶体作 为频标，这种晶振可能是tcxo、ocxo或者一般的晶振。对于这样的晶振电路一定要远离数字部分，而且用法特地的低噪音供电系统。而更重要的是晶振可能