射频PCB设计

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射频 高频 pcb 设计参考书籍

射频 高频 pcb 设计参考书籍

射频高频pcb设计参考书籍"射频高频PCB设计参考书籍"导言射频(RF)和高频电路在现代通信、无线电、雷达和卫星技术等领域中扮演着重要角色。

随着通信技术不断进步,射频和高频电路的设计变得越来越复杂和关键。

为了满足这些需求,工程师们需要依靠一些专业书籍来帮助他们了解各种设计技术和方法。

本文将列举一些值得参考的射频高频PCB设计书籍,逐步介绍每本书的特点和优势。

第一部分:基础知识和理论1.《射频电路设计》(作者:W.Alan Davis)这本经典著作涵盖了射频电路设计的多个方面,从基本概念到设计技术,旨在帮助读者建立坚实的射频电路设计基础。

该书强调了基础原理和理论的重要性,并提供了许多实际案例和设计经验。

2.《RF电路设计》(作者:Christopher Bowick)这本畅销书是一本从理论到实践的综合指南,涵盖了射频电路设计的方方面面。

作者以简洁明了的方式讲解了各种设计技巧和方法,使读者能够迅速掌握设计射频电路的基本原理并进行实际应用。

第二部分:射频电路设计实践3.《射频设计手册》(作者:Matthew M.Radmanesh)这本书是为那些有一定基础知识的工程师编写的,涵盖了射频电路设计的实践知识和技巧。

作者详细介绍了各种射频电子器件和技术,并提供了大量的设计实例和问题解决方法,帮助读者处理实际射频电路设计中的挑战。

4.《高频电路设计与EMC实践》(作者:Kaldenbach)这本书介绍了高频电路设计的关键概念和技术,并专注于电磁兼容(EMC)问题。

通过深入解释高频电路的特性和EMC的原理,作者使读者能够理解并识别潜在的EMC问题,并提供了一些有效的解决方法。

第三部分:PCB布局和设计工具5.《高速数字设计:黑客的技巧》(作者:Johnson&Graham)射频和高频电路的设计涉及到PCB布局和设计工具。

这本书从布局的角度介绍了高速数字信号的设计技巧和实践。

尽管它不是专门针对射频设计,但其中的许多原则和技术对于射频电路布局和设计也非常有用。

射频电路PCB设计处理技巧

射频电路PCB设计处理技巧

射频电路PCB设计处理技巧1.地线设计:射频信号的传输对地线的布局和设计要求较高。

尽量使用多层板设计,确保地线的良好连接。

地线应该是厚而宽的,并且应该避免地线上的任何断点或改变形状的地方。

减少地线的长度,以降低地线的阻抗。

对于高频信号,建议使用分割式地线,即将地线分为多段,以减少反射和传导电磁干扰。

2.信号线和电源线的隔离:信号线和电源线在PCB上布局时应尽量相隔一定距离,尤其是高频信号线和高功率电源线。

这样可以减少信号线受到电源线干扰的可能性。

如果无法避免信号线和电源线的交叉,可以采用屏蔽罩、地线隔离等方法来降低干扰。

3.分割信号层和电源层:在多层板设计中,应尽量将信号层和电源层分离。

这样可以避免电源线的干扰对信号的影响。

当然,分割信号层和电源层时需要注意地线的布置,在高频电路中,应将地线布置在相对靠近信号层的位置。

4.PCB阻抗匹配:射频信号的传输需要保持恒定的阻抗,以避免反射和能量损失。

在设计PCB时,可以通过合理选择布线宽度、地线间距等参数来匹配所需的阻抗。

同时,为了减少匹配阻抗带来的干扰,可以在射频电路上添加滤波电容或电感等组件。

5.规避时钟信号干扰:时钟信号在高频射频电路中很容易产生干扰。

为了规避时钟信号干扰,可以在设计PCB时将时钟线与其他信号线相隔离,尽量减少与时钟信号平行的信号线的长度。

同时,可以在时钟信号线旁边添加地线来降低干扰。

6.良好的电源和接地规划:良好的电源和接地规划对射频电路的性能和稳定性至关重要。

尽量减少电源和地线的共享,避免共地引起的干扰。

可以使用独立的电源线来供应射频电路。

此外,电源和地线的连接处应采用短而宽的线路,以降低阻抗。

7.屏蔽处理:在高频射频电路设计中,经常会遇到需要屏蔽的情况。

这时可以使用屏蔽罩或屏蔽板来将信号线隔离开来,避免干扰。

屏蔽罩可以是金属板,也可以是金属层布膜,关键是要保证良好的接地。

8.热管理:在射频电路中,发热问题可能会导致性能下降。

射频项目PCB实战设计

射频项目PCB实战设计

射频项目PCB实战设计一. 射频基础知识:a. 射频是电磁波按照应用来划分定义的,微波是按照电磁波频率来划分定义;b. 传输线特征阻抗=L/C的平方根c. 趋肤效应:高频电流流过导体时,电流会趋向于导体表面分布,越接近表面电流密度越大,趋肤效应产生的根源是在于电磁波很难穿越像铜这样的良性铜体。

高频时相当于过流面积减少,因此交流电阻会大于直流电阻;因此增大了高频信号,这是一种传导损耗。

损耗越大,信号在传输的过程衰减也就越大。

加宽线宽有利于减少传输线的损耗。

d. 射频PCB基板的两个重要参数:耗散因数Df(介质损耗角)和介电常数Dk, 此两个参数越小越好!e. 无线电波传播方式:是以电磁场的方式沿着信号线传输,电场是垂直方向传播,就像水里丢进石头时产生的水波纹传播一样;磁场是根据右手螺旋定则沿着信号以水平方向传播。

f. 微带线:一种传输线输线类型,由导体条带、接地、介质构成,电磁能量主要集中在介质和空气中传播。

所以射频信号均需要用微带线,需走在表层。

g. 屏蔽罩(腔)是电子产品里最常用的屏蔽方式,工作原理是利用阻抗的不连续性使信号产生反射,从而达到屏蔽的目的,屏蔽罩越厚越好。

空气的阻抗为377欧姆。

二. 射频板材的选用:1.要有低介电常数,Er越低越好2.要有低介质损耗因子一般要求的PCB用普通板材即可,5G以上选用RF板材RO4350B或N4000-13三. 射频板布局规划:a. 确定单板功能、主要的射频器件类型、层叠阻抗、结构尺寸、屏蔽罩及特殊器件加工说明(如需挖空区、散热的器件尺寸位置等)b. 物理分区:根据主要信号信号流向规律安排主要元器件,首先确定RF端口处的元件,即可能的减小RF信号路径的长度。

还需考虑各部份的干扰问题,如有必要需增加屏蔽罩,保证多个有足够的隔离,有敏感,强烈辐射源的电路模块要需屏蔽在RF区域内。

c. 电气分区:将射频、电源、数字信号进行空间分区,互不干涉,使走线不能跨区域。

射频板PCB工艺设计规范

射频板PCB工艺设计规范

印制电路板设计规范——工艺性要求(仅适用射频板)目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 印制板基板 (3)5 PCB设计基本工艺要求 (5)6 拼板设计 (6)7 射频元器件的选用原则 (7)8 射频板布局设计 (7)9 射频板布线设计 (9)10 射频PCB设计的EMC (14)11 射频板ESD工艺 (18)12 表面贴装元件的焊盘设计 (19)13 射频板阻焊层设计 (19)附录A (21)附录B (23)附录C (24)附录D (27)附录E (31)附录F (32)附录G (33)附录H (39)前言1范围本标准规定了射频电路板设计应遵守的基本工艺要求。

本标准适用于射频电路板的PCB设计。

2规范性引用文件IPC-SM-782 Surface Mount Design and Land Pattern StandardIPC 2252-2002 Design Guide for RF-Microwave Circuit Boards3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1微波 Microwaves微波是电磁波按频谱划分的定义,是指波长从1m至0.1mm范围内的电磁波, 其相应的频率从0.3GHz至3000GHz。

这段电磁频谱包括分米波(频率从0.3GHz至3GHz)\厘米波(频率从3GHz至30GHz)\毫米波(频率从30GHz至300GHz)和亚毫米波(频率从300GHz至3000GHz,有些文献中微波定义不含此段)四个波段(含上限,不含下限)。

具有似光性、似声性、穿透性、非电离性、信息性五大特点。

3.2射频 RF(Radio Frequency)射频是电磁波按应用划分的定义,专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波。

频率范围定义比较混乱,资料中有30MHz至3GHz, 也有300MHz至40GHz,与微波有重叠;另有一种按频谱划分的定义, 是指波长从1兆m至1m范围内的电磁波, 其相应的频率从30Hz至300MHz;射频(RF)与微波的频率界限比较模糊,并且随着器件技术和设计方法的进步还有所变化。

射频微波pcb

射频微波pcb

射频微波pcb射频微波PCB(印制电路板)在现代无线通信、雷达系统、卫星通信以及其他高频应用中扮演着至关重要的角色。

这些特殊的电路板被设计用于处理射频(RF)和微波信号,这些信号通常具有高频率和复杂的传输特性。

本文将深入探讨射频微波PCB 的设计原则、关键特性、材料选择、制造工艺以及其在各种应用中的重要性。

一、射频微波PCB设计原则设计射频微波PCB时,需要遵循一系列原则以确保信号完整性、最小化传输损耗、降低电磁干扰(EMI)和优化系统性能。

1. 布局与布线:合理的布局和布线是确保高频信号传输质量的基础。

信号线应尽可能短且直接,以减少传输损耗和信号延迟。

同时,应避免锐角和直角转弯,以减少反射和辐射。

2. 地层与电源层设计:地层和电源层的设计对于控制阻抗、减少噪声和提供稳定的参考平面至关重要。

地层通常用作回流路径,需要足够大以提供低阻抗的回流路径。

3. 阻抗匹配:在高频电路中,阻抗匹配是减少信号反射和最大功率传输的关键。

设计时需要精确控制传输线的特性阻抗,通常通过调整线宽、线间距和介质厚度来实现。

4. 串扰与隔离:高频信号容易产生串扰,即信号线之间的不期望耦合。

通过增加线间距、使用屏蔽结构或差分信号传输等技术可以有效减少串扰。

5. 散热设计:高频电路中的元件可能会产生大量热量,因此散热设计是确保电路可靠性和性能稳定的重要因素。

二、射频微波PCB的关键特性射频微波PCB具有一些独特的特性,这些特性对于高频应用至关重要。

1. 高频介电常数(Dk):介电常数是描述材料在电场中极化能力的物理量。

在高频下,材料的介电常数会发生变化,影响传输线的特性阻抗和信号传播速度。

2. 损耗角正切(Df):损耗角正切描述了材料在交变电场中的能量损耗。

低损耗角正切的材料可以减少信号传输过程中的能量损失。

3. 热稳定性:高频电路在工作时会产生热量,因此要求PCB材料具有良好的热稳定性,以保持电路性能的稳定。

4. 尺寸稳定性:尺寸稳定性指的是材料在温度变化或机械应力作用下保持其尺寸不变的能力。

射频_RF_电路PCB设计

射频_RF_电路PCB设计

RF电路PCB设计一、 概述本文探讨在终端产品的PCB设计过程中,在遵守统一PCB布线规范的基础上,适用于RF电路的附加性一般原则。

二、层别设置RF电路部分往往元件、走线密度不高,为了减小信号传输损耗并使设计简明,应尽量使高频传输线位于表层(顶层或底层)。

我们一般采用的RF电路为单端对地放大形式,在PCB上实现尽可能理想的等电位地,是保证设计意图得以实现的必然要求。

所以若无其他限制,应尽可能将高频信号线邻层安排为完整的地板(如:顶层为高频信号线层,第二层宜安排为完整地板),而且其他各层在布线完成后,使用地网络铺设铜箔。

三、元件放置天线开关、功放、LNA为减小传输线损耗带来的接收灵敏度损失与发射功率损失,天线开关、功放、LNA 应尽量靠近天线或天线接口。

不同电平级的隔离当几个级联放大器对于某频率的信号的总增益大于40dB时,就可能出现放大器自激现象,这时由于高电平点的信号通过空中耦合、地耦合、供电线耦合等方式,反馈至低电平点所造成。

自激将使放大器工作状态由自激信号决定而使设计失效,为致命性问题,必须事前尽力避免。

这要求在原理图设计合理的基础上,在PCB设计时做到:电平相差悬殊(一般40dB以上)的两点a.在空间上尽可能远b.处于屏蔽盒内外或分处不同的屏蔽盒c.最好能够分处PCB的两面。

热量分散中高功率放大器、LDO等热量耗散较大的器件,在放置时应较为平均地分布在PCB上,防止PCB工作时局部过热,降低可靠性并使电路的增益、噪声系数等参数随温度发生较大变化。

退耦电容的放置退耦电容的放置原则是尽量靠近被退耦的元件脚(某些特别指明该退耦电容同时参与匹配的情况除外,如RDA400M功放)。

当退耦元件为几只不同容值的电容并联时,排列原则是容值小的更近,如图一所示:典型单元电路内元件放置如图2所示,这是一个放大器的单元电路,C650、C631、R615、L606作为该放大器的供电部分应紧靠U611放置,如图3所示。

PCB设计中的射频检测技术

PCB设计中的射频检测技术

PCB设计中的射频检测技术射频检测技术在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计中起着至关重要的作用。

本文将讨论射频检测技术在PCB设计中的应用,包括其原理、方法和实践经验。

通过深入研究这些内容,我们可以更好地理解和应用射频检测技术,从而提升PCB设计的质量和效率。

一、射频检测技术简介射频(Radio Frequency,RF)是指频率范围从几百千赫兹到数百千兆赫兹的无线电信号。

射频检测技术是一种用于检测和测量射频信号特性和性能的方法和工具。

在PCB设计中,射频检测技术能够帮助工程师评估电路的射频性能、优化信号传输和抑制干扰。

因此,熟练掌握射频检测技术对于提高PCB设计质量至关重要。

二、射频检测技术的原理射频检测技术基于电磁场理论和频率特性分析原理。

在PCB设计中,射频信号的传播和干扰会给电路的性能和稳定性带来挑战,因此需要对射频信号进行全面的检测与分析。

主要的射频检测技术包括频率响应分析、功率检测、噪声检测和损耗检测。

通过对这些参数的检测,可以评估电路的射频信号质量以及可能存在的问题,并基于检测结果进行优化操作。

频率响应分析是一种常用的射频检测技术,它通过对输入输出信号的相位和幅度的变化进行检测和分析。

这种技术能够帮助工程师确定信号的频率响应特性,从而评估电路的频率稳定性和传输特性。

功率检测是另一种重要的射频检测技术,它用于测量信号的功率,以确保电路在正常工作状态下具有适当的功率水平。

噪声检测和损耗检测则主要用于评估电路中可能存在的噪声和损耗情况,以便进行相应的优化和改进措施。

三、射频检测技术的方法在PCB设计中,射频检测技术可以通过多种方法来实施。

以下是几种常见的射频检测方法:1. 传统仪器检测:传统的射频检测方法通常使用专业的测试仪器,如频谱分析仪、网络分析仪等。

这些仪器能够提供准确的信号分析和参数测量,但价格昂贵且需要专业操作技能。

2. 软件仿真检测:近年来,随着计算机软件的不断发展,软件仿真检测成为一种越来越受欢迎的射频检测方法。

PCB射频设计

PCB射频设计

PCB射频设计PCB射频设计是一个比较复杂的领域,需要考虑很多因素,包括电路板的尺寸、材质、板层、信号走线、阻抗匹配、信号干扰等等。

本文将从初步设计到最终测试,介绍PCB射频设计的一些重要步骤和技术。

一、初步设计在进行初步设计之前,需要了解电路板所需要应用的频段,以此作为射频电路设计的指导方针。

首先,我们需要绘制电路原理图,并分析各个电路部分的特性和作用,确定所需要的元器件型号和布局。

然后,可以通过仿真软件进行电路仿真,以验证电路的正确性和性能,进一步优化电路设计。

二、电路板设计在初步设计结束后,需要对电路板进行设计。

为了保证射频信号的传输质量,我们需要考虑以下几个因素:(1) 材料选择:一般情况下,FR-4是较为常见的材料。

其次是高频材料,如RF-35、Rogers、Nelco等。

(2) 板层设计:射频电路中,信号层数一般较少,如双面板、四层板等。

(3) 信号走线设计:信号走线的长度和宽度,以及电路板上的布局、接地和电源规划都需要经过仔细的考虑和优化。

(4) 阻抗匹配:由于射频信号的频率较高,需要进行阻抗匹配,防止信号反射和损失。

阻抗匹配的实现可以通过曲线贴片电容或“L”型铁氧体等元器件实现。

(5) 布局:布局是射频电路设计的重点之一,应注意避免信号直接穿过电源、地线或其他信号线。

三、元器件贴装在进行元器件贴装时,需要注意以下几个要点:(1) 元器件布局、旋转方向的选取;(2) 信号线长度和宽度的匹配;(3) 注意射频元器件引脚之间的间距,防止相互干扰等。

四、测试分析测试分析是验证电路设计效果和性能是否达到预期目的的关键环节,包括射频电路的频率响应、增益、噪声指标、阻抗匹配等。

经过测试分析,还需要对电路进行调试和优化,确保电路按照设计要求工作,并且有足够的抗干扰能力。

总之,PCB射频电路设计需要考虑很多的因素,包括信号传输的距离、频率、传输效率等、阻抗匹配、噪声指标等。

同时,还需要进行仔细的电路仿真、布局优化和测试分析等步骤,以确保射频电路设计和实现的正确性和优良性能。

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局,受空间限制可以进行调整(保证工艺要求的情况下,尽可能靠近 芯片放置);数字芯片外围电路布局就不多讲了。
若结构有金属底板,PCB 与底板接触面尽量不放元器件,避免在金 属底板上面开槽。
二、 布线注意事项
根据 50 欧姆阻抗线宽进行布线(一般都需要做隔层参考),尽量 从焊盘中心出线,走线成直线,尽量走在表层。在需要拐弯的地方做 成 45 度角或圆弧走线,推荐在电容或电阻两边的焊盘作为拐点。如 果遇到器件走线匹配要求的,请严格按照 datasheet 上面的参考值长 度及形状走线。比如,一个放大管与电容之间的走线长度(或电感之 间的走线长度)要求等等。如下图所示:
(2) 布局要求 优先对射频链路进行布局,然后对其它电路进行布局。
① 射频链路布局注意事项 根据原理图的先后顺序(输入到输出,包括每个元件的先后位置
和元件与元件之间的间距都有讲究的。有的元件与元件之间距离不宜 过大,比如π 网。)进行布局,布局成“一”字形或者“L”形。具体 如下图所示:
在实际的射频链路布局中,因受产品的空间限制,不可能完全实 现“一”字型布局,这就迫使我们将布局成“U”形。布局成 U 形并 不是不可以,但需要在中间加隔腔将其左右进行隔离,做好屏蔽。至 于为什么要做屏蔽我就不多讲了。如下图所示:
还有一种在横向也需要添加隔腔。即,用隔腔把一字形左右进行
隔离。这主要是因为需要隔离部分非常敏感或易干扰其它电路;另外, 还有一种可能就是一字形输入端到输出端这段电路的增益过大,也需 要用隔腔将其分开(若增益过大,腔体太大,可能会引起自激)。 如下图所示:
② 芯片外围电路布局 射频器件外围电路布局严格参照 datasheet 上面的要求进行布
热),需要在 PCB 板上放置螺钉孔位置。 PCB 与腔壳之间螺钉放置方法:隔腔每个交叉的地方放置一个螺钉。
在实际设计中,实现比较难,可以根据模块电路功能进行适当调整。 但不管怎样,腔壳四个角上必须都有螺钉。如下图所示:
PCB 与底座之间的螺钉放置方法:腔壳中的每个小腔内都需要有螺 钉,视腔大小而定螺钉数量(腔越大,放置的螺钉就多)。一般原则 是在腔的对角上放置螺钉。SMA 头或其他连接器旁边必须放置螺钉。 在 SMA 头或连接器在插拔过程中不致 PCB 板变形。如下图所示(腔内 螺钉):
下面就射频 PCB 设计注意事项做个简单的介绍。
一、 布局注意事项
(1) 结构设计要求 在 PCB 布局之前需要弄清楚产品的结构。结构需要在
PCB 板上体现出来(结构与 PCB 接触部分,即腔壳位置及形状)。比 如腔壳的外边厚度大小,中间隔腔的厚度大小,倒角半径大小和隔腔
上的螺钉大小等等(换句话说,结构设计是根据完成后的 PCB 上所画 的轮廓(结构部分)进行具体设计的(如果结构已批量开模具,就另 当别论了))(螺钉类型有 M2\M2.5\M3\M4 等)。一般情况,外边腔厚 度为 4mm;内腔宽度为 3mm(点胶工艺的为 2mm);倒角半径 2.5mm。 以 PCB 板的左下角为原点,隔腔在 PCB 上的位置需在格点 0.5 的整数 倍上,最少需要做到格点为 0.1 的整数倍上。这样有利于结构加工, 误差控制比较精确。当然,这需要根据具体产品的类型来设计。如下 图所示:(PCB 设计完成后的结构轮廓图)
射频 PCB 设计 (修订版 20130624) -----lap
在电子产品和设备中,电路板是一个不可缺少的部件,它起着电路 系统的电气和机械等的连接作用。如何将电路中的元器件按照一定的 要求,在 PCB 上排列组合起来,是 PCB 设计师的主要任务之一。布局 设计不是简单的将元器件在 PCB 上排列起来,或者电路得以连通就行 的。实践证明一个良好的电路设计,必须有合理的元器件布局,才能 使电路系统在实体组合后达到稳定、可靠的工作。反之,如果元器件 布局不合理,它将影响到电路板的工作性能,乃至不能工作。尤其是 在广泛采用集成器件的今天,如果集成电路仍用接线板的方式进行安 装,那么,不仅电路的体积庞大,而且无法稳定的进行工作。因此, 在产品设计过程中,布局设计和电路设计前具有同样重要的地位。
(2) 腔壳接地孔 为了让腔壳与 PCB 板之间更好的接触。一般打两排接地孔且交错方
式放置,如下图所示。
PCB 与隔腔接触位置需要开窗,如下图所示:
PCB 底层接地铜皮与底板接触的地方都需要开窗处理(该层信号线不 允许开窗),使其更好的接触。如下图所示(PCB 板的上半部分与底 座接触):
(3) 螺钉放置(需要了解结构知识) 为了使 PCB 与底座和腔壳之间有更紧密的接触(更好的屏蔽和散
走线长度越短越好,两根线并行距离越短越好。 (4) 过孔数量
过孔数量越少越好。 (5) 层间布线方向
层间布线方向应该取垂直方向,就是顶层为水平方向,底层为垂直 方向,这样可以减小信号间的干扰。 (6) 敷铜
增加接地的敷铜可以减小信号间的干扰。 ( 包地
对重要的信号线进行包地处理,可以显著提高该信号的抗干扰能力, 当然还可以对干扰源进行包地处理,使其不能干扰其他信号。 (8) 信号线
信号走线不能环路,需要按照菊花链方式布线。
三、 接地处理
(1) 射频链路接地 射频部分采用多点接地方式进行接地处理。射频链路铺铜间隙一般
20mil 到 40mil 用的比较多。两边都需要打接地孔,且间距尽量保持 一致。射频通路上对地电容电阻的接地焊盘,尽量就近打接地孔。器 件上的接地焊盘都需要打接地过孔。如下图所示:
在进行 PCB 设计时,为了使高频电路板的设计更合理,抗干扰性能
更好,应从以下几方面考虑(通用做法): (1) 合理选择层数
在 PCB 设计中对高频电路板布线时,利用中间内层平面作为电源和 地线层,可以起到屏蔽的作用,有效降低寄生电感、缩短信号线长度、 降低信号间的交叉干扰。 (2) 走线方式
走线必须按照 45°角拐弯或圆弧拐弯,这样可以减小高频信号的 发射和相互之间的耦合,及减小信号反射。 (3) 走线长度
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