隨著通信技術的發(fā)展，手持式射頻電路技術的應用越來越廣泛，如無線尋呼機、移動電話、無線PDA等。射頻電路的性能指標直接影響整個產(chǎn)品的質量。這些手持產(chǎn)品的一個最大特點就是小型化，也就是說元器件的密度非常高，使得元器件(包括SMD、SMC、裸片等)相互干擾。)非常突出。如果電磁干擾信號處理不當，可能會導致整個電路系統(tǒng)無法正常工作。因此，在設計射頻電路PCB時，如何防止和抑制電磁干擾，提高電磁兼容性成為一個非常重要的課題。同樣的電路，不同的PCB設計結構，其性能指標會相差很大。本文討論了如何利用Protel99 SE軟件實現(xiàn)手持產(chǎn)品射頻電路PCB的性能指標，以滿足電磁兼容性的要求。

1板的選擇

印刷電路板的基板包括有機和無機兩大類。基板最重要的特性是介電常數(shù)εr、耗散因數(shù)(或介電損耗)tanδ、熱膨脹系數(shù)CET和吸濕率。εr影響電路阻抗和信號傳輸速率。對于高頻電路，介電常數(shù)容差是最重要的因素，應選擇介電常數(shù)容差小的基板。

2 PCB設計流程

由于Protel99 SE軟件的使用不同于Protel 98軟件，首先簡單討論一下用Protel99 SE軟件進行PCB設計的過程。

(1)由于Protel99

SE采用項目數(shù)據(jù)庫模式管理，在Windows 99下是隱式的，所以要建立一個數(shù)據(jù)庫文件來管理設計好的電路原理圖和PCB版圖。

②原理圖的設計。為了實現(xiàn)網(wǎng)絡連接，原理設計中使用的所有組件都必須存在于組件庫中，否則需要在SCHLIB中制作所需的組件并存儲在存儲文件中。然后，只需從元件庫中調用需要的元件，按照設計好的電路圖進行連接即可。

③原理圖設計完成后，可以形成網(wǎng)絡表進行PCB設計。

④PCB設計。

A.PCB形狀和尺寸的確定。根據(jù)所設計的PCB在產(chǎn)品中的位置，在空之間的尺寸和形狀，以及與其他元件的配合，確定PCB的形狀和尺寸。使用放置軌跡命令在機械層上繪制PCB的輪廓。

B.根據(jù)SMT的要求，制作定位孔，觀察孔，參考點等。在PCB上。

C.部件制造。如果需要使用一些元件庫中不存在的特殊元件，需要在布局前制作元件。在Protel99 SE中制造組件的過程相對簡單。在“設計”菜單中選擇“制作庫”命令后，將進入組件制造窗口，然后在“工具”菜單中選擇“新建組件”命令來設計組件。這時只需要根據(jù)實際元件的形狀和尺寸在頂層的某個位置畫出對應的焊盤，編輯成需要的焊盤(包括焊盤的形狀、尺寸、內徑和角度，以及焊盤對應的管腳名稱)，然后用PLACE TRACK命令畫出頂層覆蓋層中元件的最大形狀，取一個元件名，存儲在元件庫中。

D.元件制造完成后，進行布局和布線。下面將詳細討論這兩個部分。

E.上述過程完成后，必須進行檢查。一方面包括電路原理的檢查，另一方面需要檢查兩者之間的匹配和組裝問題。電路原理可以手工檢查，也可以通過網(wǎng)絡自動檢查(原理圖形成的網(wǎng)絡可以和PCB形成的網(wǎng)絡對比)。

F.檢查后，將文件存檔并輸出。在Protel99 SE中，必須使用“文件”選項中的“導出”命令將文件存儲在指定的路徑和文件中(“導入”命令是將文件轉移到Protel99 SE中)。注意:執(zhí)行Protel99 SE中“文件”選項中的“將副本另存為…”命令后，所選的文件名在Windows 98中不可見，因此在資源管理器中也看不到該文件。這與Protel 98中的“另存為…”功能并不完全相同。

3組件布局

由于SMT一般采用紅外爐熱流焊來實現(xiàn)元器件的焊接，元器件的布局影響焊點的質量，進而影響產(chǎn)品的良率。對于射頻電路PCB設計，電磁兼容要求每個電路模塊盡量不產(chǎn)生電磁輻射，具有一定的抗電磁干擾能力。因此，元器件的布局也直接影響電路本身的干擾和抗干擾能力，也直接關系到所設計電路的性能。因此，在設計射頻電路PCB時，不僅要考慮普通PCB設計的布局，還要考慮如何降低射頻電路各部分之間的相互干擾，如何降低電路本身對其他電路的干擾以及電路本身的抗干擾能力。根據(jù)經(jīng)驗，射頻電路的效果不僅取決于射頻電路板本身的性能指標，還取決于與CPU處理板的交互。因此，在設計PCB時，合理布局尤為重要。

總布置原則:元器件盡量按同一方向布置，選擇PCB進入熔錫系統(tǒng)的方向可以減少甚至避免焊錫不良現(xiàn)象；根據(jù)經(jīng)驗，元件之間至少要有0.5mm的間距，才能滿足元件熔錫的要求。如果PCB板的空允許，元件之間的間距應該盡可能寬。對于雙面板，SMD和SMC元件應設計在一側，分立元件應設計在另一側。

布局應注意:

*首先確定接口元件在PCB板上與其他PCB板或系統(tǒng)的位置，注意接口元件之間的協(xié)調(如元件方向等。).

*由于掌上電腦產(chǎn)品體積較小，組件之間的排列非常緊湊，因此必須優(yōu)先考慮較大的組件，確定相應的位置，并考慮相互間的協(xié)調。

*仔細分析電路結構，阻塞電路(如高頻放大電路、混頻電路和解調電路等。)，盡量將強電信號與弱電信號分開，將數(shù)字信號電路與模擬信號電路分開，盡量將功能相同的電路布置在一定范圍內，以減少信號回路面積；某些電路的濾波網(wǎng)絡必須就近連接，這樣不僅可以減少輻射，還可以降低干擾的概率。

*根據(jù)使用中單元電路對電磁兼容性的敏感度進行分組。電路中易受干擾的元件也要盡量避開干擾源(如數(shù)據(jù)處理板上CPU的干擾等。)布局的時候。

4布線

元器件布局基本完成后，即可開始布線。布線的基本原則是:在組裝密度允許的情況下，盡可能選擇低密度布線設計，信號布線盡量粗細，有利于阻抗匹配。

對于射頻電路來說，信號線的方向、寬度、線間距設計不合理，可能造成信號傳輸線之間的交叉干擾；另外，系統(tǒng)電源本身還存在噪聲干擾，所以在設計射頻電路PCB時，需要綜合考慮，合理布線。

布線時，所有走線應遠離PCB的邊框(約2mm)，以避免PCB制造過程中潛在的斷線或斷線。電源線盡量寬，以降低環(huán)路電阻，同時電源線和地線的方向要與數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蛞恢拢蕴岣呖垢蓴_能力；信號線應盡可能短，過孔的數(shù)量應盡可能減少；元件之間的連接越短越好，以減少分布參數(shù)和相互電磁干擾；不兼容的信號線要遠離，盡量避免平行布線，而正向兩側的信號線要相互垂直；布線時，在需要拐彎的地址，宜采用135°的角度，避免轉直角。

布線時，直接接在焊盤上的線不要太寬，布線盡量遠離斷開的元器件，避免短路；過孔不要畫在元器件上，盡量遠離斷開的元器件，避免生產(chǎn)中出現(xiàn)虛焊、連焊、短路等現(xiàn)象。

在射頻電路PCB設計中，電源線和地線的正確布線尤為重要，合理的設計是克服電磁干擾最重要的手段。PCB上相當一部分干擾源是由電源和地線產(chǎn)生的，其中地線引起的噪聲干擾最大。

地線容易形成電磁干擾的主要原因是地線的阻抗。當有電流流過地線時，地線上會產(chǎn)生電壓，從而產(chǎn)生地線的回路電流，形成地線的回路干擾。當多個電路共用一段地線時，會形成公共阻抗耦合，產(chǎn)生所謂的地線噪聲。因此，在對射頻電路PCB的接地線進行布線時，應做到以下幾點:

*首先把電路分塊，射頻電路基本可以分為高頻放大、混頻、解調、本振等部分。需要為每個電路模塊提供一個公共的電位參考點，也就是每個模塊電路的地線，這樣就可以在不同的電路模塊之間傳輸信號。然后總結在射頻電路PCB接地線的地方，也就是總地線里。因為只有一個參考點，不存在公共阻抗耦合，所以不存在相互干擾的問題。

*數(shù)字區(qū)和模擬區(qū)應盡可能用地線隔離，數(shù)字地和模擬地分開，最后接電源地。

*電路內部各部分地線注意單點接地的原則，盡量減少信號回路面積，就近與對應濾波電路的地址連接。

*如果空之間允許，最好用地線隔離各個模塊，防止它們之間的信號耦合效應。

結論5

射頻PCB設計的關鍵在于如何降低輻射能力，如何提高抗干擾能力。合理的布局布線是射頻PCB設計的保證。本文介紹的方法有利于提高射頻電路PCB設計的可靠性，解決電磁干擾問題，進而達到電磁兼容的目的。

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