抑制噪声的RF PCB路由指南

用via阵列屏蔽射频信号。

我们已经走了很长一段路锡罐和绳子传输信息。沟通一直是人类区别于世界上其他物种的支柱之一，但我们既能找到新的沟通方式，又能优化旧的沟通方式，这让我印象最深刻。

从雷达到WiFi和对讲机，射频设计是我们日常生活中的一个固定装置，使射频PCB布线指南成为我们日常设计中的一个固定装置。RF范围内的频率从数千到数十亿赫兹，这些频率存在于大量模拟/混合信号设备中。一个电路板并不一定要出现在通信设备中才能被分类为射频电路，但许多相同的设计规则将适用。

射频PCB布线指南:射频信号和你的层栈

布线你的射频板，以确保信号的完整性，就像设计正确的层堆叠，它是关于铺设痕迹。在PCB中使用正确的层栈可以抑制信号线中的传输线效应。

虽然通常在数字信号方面讨论，当迹线作为传输线时，阻抗不连续处的信号反射影响模拟信号。当沿互连的传播延迟大于模拟信号振荡周期的四分之一时，您将需要担心传输线的影响，并确保您的迹线是阻抗匹配的。

虽然模拟信号迹中反射信号有一定的自然衰减，但模拟迹中不断地有谐波源泵送，如果反射信号在阻抗不连续处反射，则会在迹中形成驻波。信号迹中的自然衰减只是抑制了共振时的最大振幅，并不能完全消除共振。

在传输线上的任何模拟信号共振都可以沿轨迹形成驻波(取决于几何形状)，产生一个高振幅电场，可以在电路板的其他区域诱发噪声。如果迹线的阻抗与源和负载组件相匹配，就可以消除这个问题。

那么，如何确保您的跟踪始终保持阻抗匹配呢?首先，你应该在你的图层堆栈中使用阻抗控制设计。这确保了在信号层中路由的跟踪将具有特定公差内的定义值。你只需要担心匹配你的源和负载组件的阻抗到这个值。换句话说，如果互连端某个组件的阻抗与信号轨迹不同，则必须补偿该组件的阻抗，而不是轨迹本身。

确保您的电路板能够通过正确的信号处理工作

射频路由基础知识

因为你的跟踪阻抗是如此重要，你的路由技术应该考虑到任何相关的:

• 来自其他痕迹/组件的电磁干扰，对外部振荡磁场的敏感性，以及从您的电路板辐射的电磁干扰
• 电源与地面的解耦
• 防止射频信号迹线之间的耦合
• 任何可以增加迹线、源和负载之间阻抗不匹配的东西
• 防止共振可能强烈辐射到您的板的其他区域或到外部板
• 避免形状的尖锐角度，以消除阻抗的不连续
• 对射频信号使用屏蔽迹线
• 通过同一层和其他层上的间隙将射频迹分开

高频射频信号可能会影响其他电路，也可能会受到其他信号的影响。这就是为什么保护射频迹线是很重要的。关键方法包括良好的接地、屏蔽和过滤。

虽然这是一个艰巨的任务，但您不可能在任何时候都完美地满足所有需求。这些要点中哪一点应该得到更多的注意取决于您的电路板的特定应用程序。

虽然RF PCB路由指南的列表是广泛的，这里有一些重要的指南需要考虑:

为了抑制从你的电路到你的电网的辐射，你可以用接地通孔包围电源平面。把电源平面放在两个地平面之间也是一个好主意，因为这将充分地分离整个板的电源和地平面。

使用更高频率的射频电路，携带模拟信号的迹线需要非常短，以防止传输线效应。线路之间的间隔应该尽可能大，而且不应该在长距离中靠得很近。并行微带道间的耦合随着并行路由距离的增大和分离距离的减小而增大。

一旦计算出给定层栈所需的轨迹几何形状，就应该尽量减少在轨迹上使用通孔，因为每个通孔都会增加互连的阻抗。除了增加阻抗外，任何留在通道上的根都将充当高频谐振器。通孔应该反向钻孔，以防止通孔存根中形成驻波，因为存根中的共振信号可以充当强散热器或天线。

如果需要将射频信号线路由到不同的层，可以使用两个通孔并行，以最小化附加的总电感和阻抗。两个并联通道口的总阻抗和电感是单通道口的一半。当由于路由限制需要在射频信号线上设置一个弯道时，您需要使用一个至少是迹宽3倍的弯道半径。这将使弯曲轨迹引起的阻抗变化最小化。

射频板作为混合信号设备

除非你的射频板是multi-board系统，你的RF PCB很可能是一个混合信号设备。有些设备是例外，如射频放大器。因此，在使用这些系统时，您需要考虑标准的混合信号设计技术。其中一些设备将包含无线功能，因此无线设计规则也将在您的设计过程中发挥作用。

对于射频设备，您可能会在您的电路板上包括其他模拟电路，以支持您的射频组件并提供更大的功能。如果是这种情况，您应该尝试将您的敏感射频组件从其他模拟组件中分离出来，以避免路由模拟组件返回信号下面的敏感射频电路块。

你会想要遵循混合信号设计的最佳实践，包括正确地分割你的地平面，小心地放置混合信号集成电路，以及正确地安排你的模拟电源和地面部分。你的目标应该是减少数字部分耦合到射频模拟部分的噪声，反之亦然。注意一些基本的规则路由混合信号pcb如果你正在设计这种类型的板。

维护电路板的安全性是至关重要的

一个从PCB设计包中获取数据的优秀仿真包可以很容易地为特定的应用程序确定最佳的设计选择。在射频设计中有很多问题需要考虑，因为正确的设计选择很大程度上取决于主要工作频率，以及您的射频板是否真的是混合信号板。

具有较强的布局设计软件，你将永远不会遇到糟糕的模拟检查、无法添加适当的规则或约束或需要为一个简单的设计请求投入太多时间等荒谬的问题。Cadence的分析工具在这里为您提供具有RF板的完整性、分析和仿真他们需要投入生产。

如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈．