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[導(dǎo)讀]布線約束:層分布布線約束:層分布 RF PCB的每層都大面積輔地,沒(méi)有電源平面,RF布線層的上下相鄰兩層都應(yīng)該是地平面。即使是數(shù)?;旌习澹瑪?shù)字部分可以存在電源平面,但RF區(qū)域仍然要滿足每層都大面積輔地的要求。

布線約束:層分布布線約束:層分布
RF PCB的每層都大面積輔地,沒(méi)有電源平面,RF布線層的上下相鄰兩層都應(yīng)該是地平面。即使是數(shù)模混合板,數(shù)字部分可以存在電源平面,但RF區(qū)域仍然要滿足每層都大面積輔地的要求。


RF單板的層疊結(jié)構(gòu)


布線約束:基本要求
(1)走線要求盡量最短,不走閉環(huán),不走銳角直角,線的寬度一致,沒(méi)有浮空線。


(2)焊盤(pán)的出線方式要合理。


布線基本要求圖


(3)差分信號(hào)線一般都是走的高速信號(hào),其要滿足阻抗的對(duì)稱性,差分線不能交叉走線,線長(zhǎng)相差不能超過(guò)100mil,差分線之間和單個(gè)差分線到地之間都要滿足阻抗要求。差分走線過(guò)孔不能超過(guò)4個(gè)。差分線對(duì)間的間距滿足3W規(guī)則。
(4)一般晶振、pll濾波器件、模擬處理信號(hào)處理芯片、電感、變壓器下禁止走時(shí)鐘線、控制線、電磁敏感線。
(5)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào),電源線與控制信號(hào)線,弱信號(hào)與其他任何信號(hào)都不能并排走線,應(yīng)該分層(最好有地隔離)或相距較遠(yuǎn)走線。如果分層相鄰層的線與線之間要交叉走線,不能并行走線。為了減少線間串?dāng)_,應(yīng)保證線間距足夠大,當(dāng)線中心間距不少于3倍線寬時(shí),則可保持70%的電場(chǎng)不互相干擾,稱為3W規(guī)則。如要達(dá)到98%的電場(chǎng)不互相干擾,可使用10W的間距。
注:時(shí)鐘布線的時(shí)候,一定要注意和數(shù)據(jù)線、控制信號(hào)線的有效隔離,距離越遠(yuǎn)越好,盡可能不要布在同層。
(6)強(qiáng)輻射信號(hào)線(高頻、高速,尤以時(shí)鐘線為甚)不要靠近接口、拉手條等以防對(duì)外輻射。
(7)敏感信號(hào)(主要指: 弱信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、比較器的輸入信號(hào)、AD的參考電源、鎖相環(huán)濾波信號(hào)、芯片內(nèi)部的PLL電路的濾波部分。)布線應(yīng)該盡可能短,不靠近強(qiáng)輻射信號(hào),不放在板的邊緣,離外金屬框架15mm以上。長(zhǎng)距離走線時(shí)可以包地(應(yīng)注意包地可能會(huì)引起阻抗變化)、內(nèi)層走線。另外,對(duì)于ESD較弱的芯片的走線,建議內(nèi)層走線,可以減弱芯片損壞的概率。
布線約束:電源
(1)注意電源退耦、濾波,防止不同單元通過(guò)電源線產(chǎn)生干擾,電源布線時(shí)電源線之間應(yīng)相互隔離。電源線與其它強(qiáng)干擾線(如CLK)用地線隔離。
(2)小信號(hào)放大器的電源布線需要地銅皮及接地過(guò)孔隔離,避免其它EMI干擾竄入,進(jìn)而惡化本級(jí)信號(hào)質(zhì)量。
(3)不同電源層在空間上要避免重疊。主要是為了減少不同電源之間的干擾,特別是一些電壓相差很大的電源之間,電源平面的重疊問(wèn)題一定要設(shè)法避免,難以避免時(shí)可考慮中間隔地層。
布線約束:電源過(guò)流能力
(1)電源部分導(dǎo)線印制線在層間轉(zhuǎn)接的過(guò)孔數(shù)符合通過(guò)電流的要求(1A/Ф0.3mm 孔)
(2)PCB的POWER部分的銅箔尺寸符合其流過(guò)的最大電流,并考慮余量(一般參考為1A/mm線寬)
 布線約束:接地方法
(1)接地線要短而直,減少分布電感,減小公共地阻抗所產(chǎn)生的干擾。
調(diào)整各組內(nèi)濾波電容方向,縮小地回路。如圖15所示的三個(gè)濾波電容,接地偏向于相關(guān)的RF 器件方向,尤其是高頻濾波電容。


電容的接地圖


(2)RF 主信號(hào)路徑上的接地器件和電源濾波電容需要接地時(shí),為減小器件接地電感,要求就近接地。
(3)有些元件的底部是接地的金屬殼,要在元件的投影區(qū)內(nèi)加一些接地孔,投影區(qū)內(nèi)的表面層不得布信號(hào)線和過(guò)孔;
(4)接地線需要走一定的距離時(shí),應(yīng)加粗走線線寬、縮短走線長(zhǎng)度,禁止接近和超過(guò)1/4導(dǎo)引波長(zhǎng),以防止天線效應(yīng)導(dǎo)致信號(hào)輻射;
(5)除特殊用途外,不得有孤立銅皮,銅皮上一定要加地線過(guò)孔
(6)對(duì)某些敏感電路、有強(qiáng)烈輻射源的電路分別放在屏蔽腔內(nèi),裝配時(shí)屏蔽腔壓在PCB表面。PCB在設(shè)計(jì)時(shí)要加上“過(guò)孔屏蔽墻”,就是在PCB上與屏蔽腔壁緊貼的部位加上接地的過(guò)孔。如下圖12所示,要有兩排以上的過(guò)孔,兩排過(guò)孔相互錯(cuò)開(kāi),同一排的過(guò)孔間距在100mils左右。


布線約束:通用規(guī)則
(1)PCB頂層走RF信號(hào),RF信號(hào)下面的平面層必須是完整的接地平面,形成微帶線結(jié)構(gòu)。 如圖13所示。要保證微帶線的結(jié)構(gòu)完整性,必須做到:同層內(nèi)微帶線要做包地銅皮處理,建議地銅皮邊緣離微帶線邊緣有3H的寬度。H表示介質(zhì)層厚度。 在3H范圍內(nèi),不得有其它信號(hào)過(guò)孔。禁止RF 信號(hào)走線跨第二層的地平面縫隙。非耦合微帶線間要加地銅皮,并在地銅皮上加地過(guò)孔。
微帶線至屏蔽壁距離應(yīng)保持為3H以上。微帶線不得跨第二層地平面的分割線。


微帶線結(jié)構(gòu)圖


(2)要求地銅皮到信號(hào)走線間隔≥3H。
(3)地銅皮邊緣加地線孔,孔間距約在100mils左右,均勻整齊排列;
(4)地線銅皮邊緣要光滑、平整,禁止尖銳毛刺;


(5)除特殊用途外,禁止RF信號(hào)走線上伸出多余的線頭。
(6)RF信號(hào)布線周?chē)绻嬖谄渌黂F信號(hào)線,就要在兩者之間輔地銅皮,并在地銅皮上間隔100mils左右加一個(gè)接地過(guò)孔,起隔離作用。
(7)RF信號(hào)布線周?chē)绻嬖谄渌幌嚓P(guān)的非RF信號(hào)(如過(guò)路電源線),要在兩者間輔地銅皮,并每隔100mils左右加一個(gè)接地過(guò)孔。
(8)RF信號(hào)過(guò)孔與內(nèi)層的其它布線靠近,如左圖所示的過(guò)路電源線靠近了RF信號(hào)過(guò)孔,電源線上的EMI 干擾會(huì)竄入RF布線,所以要采用圖14右圖正確的布線方法,在電源線與RF信號(hào)過(guò)孔間輔地并加地過(guò)孔,起隔離作用。 有時(shí)內(nèi)層的RF信號(hào)線與其它有較強(qiáng)干擾的信號(hào)(如過(guò)路電源線)過(guò)孔靠近,也采用同樣的方法輔地并加地過(guò)孔。


電源線與射頻過(guò)孔布線圖


(9)器件安裝孔是非金屬化孔時(shí),RF 信號(hào)布線要遠(yuǎn)離器件安裝孔。需要在RF信號(hào)布線與安裝孔間輔進(jìn)地銅皮,并加接地過(guò)孔。

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