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如何降低PCB线路板设计中的RF效应?

  印刷线路板零碎的互连包括:芯片到电路板、PCB线路板内互连以及线路板与内部器件之间的三类互连。在RF设计中,互连点处的电磁特性是工程设计面临的次要成绩之一,本文引见上述三类互连设计的各种技巧,内容触及器件装置办法、布线的隔离以及增加引线电感的措施等等。

  目前有迹象标明,印刷电路板设计的频率越来越高。随着数据速率的不时增长,数据传送所要求的带宽也促使信号频率下限到达1GHz,甚至更高。这种高频信号技术虽然远远超出毫米波技术范围(30GHz),但确实也触及RF和低端微波技术。

  RF工程设计办法必需可以处置在较高频段处通常会发生的较强电磁场效应。这些电磁场能在相邻信号线或PCB线上感生信号,招致令人厌恶的串扰(搅扰及总噪声),并且会损害零碎功能。回损次要是由阻抗失配形成,对信号发生的影响如加性噪声和搅扰发生的影响一样。

  高回损有两种负面效应:1.信号反射回信号源会添加零碎噪声,使接纳机愈加难以将噪声和信号区分开来;2.任何反射信号根本上都会使信号质量降低,由于输出信号的外形呈现了变化。

  虽然由于数字零碎只处置1和0信号并具有十分好的容错性,但是高速脉冲上升时发生的谐波会招致频率越高信号越弱。虽然前向纠错技术可以消弭一些负面效应,但是零碎的局部带宽用于传输冗余数据,从而招致零碎功能的降低。一个较好的处理方案是让RF效应有助于而非有损于信号的完好性。建议数字零碎最高频率处(通常是较差数据点)的回损总值爲-25dB,相当于VSWR爲1.1。

  PCB线路板设计的目的是更小、更快和本钱更低。关于RFPCB而言,高速信号有时会限制PCB线路板设计的小型化。目前,处理串扰成绩的次要办法是停止接地层管理,在布线之间停止距离和降低引线电感(studcapacitance)。降低回损的次要办法是停止阻抗婚配。此办法包括对绝缘资料的无效管理以及对有源信号线和地线停止隔离,尤其在形态发作跳变的信号线和地之间更要停止距离。

  由于互连点是电路链上最爲单薄的环节,在RF设计中,互连点处的电磁性质是工程设计面临的次要成绩,要调查每个互连点并处理存在的成绩。印刷线路板零碎的互连包括芯片到电路板、PCB线路板内互连以及线路板与内部安装之间信号输出/输入等三类互连。

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