高頻電路板簡(jiǎn)介

高頻電路板是電磁頻率較高的特種電路板，一般來(lái)說(shuō)，高頻可定義為頻率在1GHz以上。其各項(xiàng)物理性能、精度、技術(shù)參數(shù)要求非常高，常用于汽車(chē)防碰撞系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)等領(lǐng)域。

該實(shí)用新型提供的這種高頻電路板，于芯板中空槽的上開(kāi)口和下開(kāi)口邊緣處設(shè)有可阻擋流膠的擋邊，這樣，芯板與置于其上表面和下表面的覆銅板粘合時(shí)流膠不會(huì)進(jìn)入中空槽內(nèi)，即一次壓合即可完成粘接操作，較現(xiàn)有技術(shù)需經(jīng)二次壓合才能完成的高頻電路板，該實(shí)用新型中的高頻電路板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易于制造。

PCB設(shè)計(jì)高頻電路板布線(xiàn)技巧

1

高速電子器件管腳間的引線(xiàn)彎折越少越好

高頻電路布線(xiàn)的引線(xiàn)最好采用全直線(xiàn)，需要轉(zhuǎn)折，可用45度折線(xiàn)或者圓弧轉(zhuǎn)折，這種要求在低頻電路中僅僅用于提高銅箔的固著強(qiáng)度，而在高頻電路中，滿(mǎn)足這一要求卻可以減少高頻信號(hào)對(duì)外的發(fā)射和相互間的耦合。

2

高頻電路器件管腳間的引線(xiàn)層間交替越少越好

所謂“引線(xiàn)的層間交替越少越好”是指元件連接過(guò)程中所用的過(guò)孔（Via）越少越好。一個(gè)過(guò)孔可帶來(lái)約0.5pF的分布電容，減少過(guò)孔數(shù)能顯著提高速度和減少數(shù)據(jù)出錯(cuò)的可能性。

3

高頻電路器件管腳間的引線(xiàn)越短越好

信號(hào)的輻射強(qiáng)度是和信號(hào)線(xiàn)的走線(xiàn)長(zhǎng)度成正比的，高頻的信號(hào)引線(xiàn)越長(zhǎng)，它就越容易耦合到靠近它的元器件上去，所以對(duì)于諸如信號(hào)的時(shí)鐘、晶振、DDR的數(shù)據(jù)、LVDS線(xiàn)、USB線(xiàn)、HDMI線(xiàn)等高頻信號(hào)線(xiàn)都是要求盡可能的走線(xiàn)越短越好。

4

注意信號(hào)線(xiàn)近距離平行走線(xiàn)引入的“串?dāng)_”

高頻電路布線(xiàn)要注意信號(hào)線(xiàn)近距離平行走線(xiàn)所引入的“串?dāng)_”，串?dāng)_是指沒(méi)有直接連接的信號(hào)線(xiàn)之間的耦合現(xiàn)象。由于高頻信號(hào)沿著傳輸線(xiàn)是以電磁波的形式傳輸?shù)?，信?hào)線(xiàn)會(huì)起到天線(xiàn)的作用，電磁場(chǎng)的能量會(huì)在傳輸線(xiàn)的周?chē)l(fā)射，信號(hào)之間由于電磁場(chǎng)的相互耦合而產(chǎn)生的不期望的噪聲信號(hào)稱(chēng)為串?dāng)_（Crosstalk）。PCB板層的參數(shù)、信號(hào)線(xiàn)的間距、驅(qū)動(dòng)端和接收端的電氣特性以及信號(hào)線(xiàn)端接方式對(duì)串?dāng)_都有一定的影響。所以為了減少高頻信號(hào)的串?dāng)_，在布線(xiàn)的時(shí)候要求盡可能的做到以下幾點(diǎn)：

（1）如果同一層內(nèi)的平行走線(xiàn)幾乎無(wú)法避免，在相鄰兩個(gè)層，走線(xiàn)的方向務(wù)必卻為相互垂直；

（2）在布線(xiàn)空間允許的條件下，在串?dāng)_較嚴(yán)重的兩條線(xiàn)之間插入一條地線(xiàn)或地平面，可以起到隔離的作用而減少串?dāng)_；

（3）當(dāng)信號(hào)線(xiàn)周?chē)目臻g本身就存在時(shí)變的電磁場(chǎng)時(shí)，若無(wú)法避免平行分布，可在平行信號(hào)線(xiàn)的反面布置大面積“地”來(lái)大幅減少干擾；

（4）在數(shù)字電路中，通常的時(shí)鐘信號(hào)都是邊沿變化快的信號(hào)，對(duì)外串?dāng)_大。所以在設(shè)計(jì)中，時(shí)鐘線(xiàn)宜用地線(xiàn)包圍起來(lái)并多打地線(xiàn)孔來(lái)減少分布電容，從而減少串?dāng)_；

（5）對(duì)高頻信號(hào)時(shí)鐘盡量使用低電壓差分時(shí)鐘信號(hào)并包地方式，需要注意包地打孔的完整性；

（6）在布線(xiàn)空間許可的前提下，加大相鄰信號(hào)線(xiàn)間的間距，減小信號(hào)線(xiàn)的平行長(zhǎng)度，時(shí)鐘線(xiàn)盡量與關(guān)鍵信號(hào)線(xiàn)垂直而不要平行；

（7）閑置不用的輸入端不要懸空，而是將其接地或接電源（電源在高頻信號(hào)回路中也是地），因?yàn)閼铱盏木€(xiàn)有可能等效于發(fā)射天線(xiàn)，接地就能抑制發(fā)射。實(shí)踐證明，用這種辦法消除串?dāng)_有時(shí)能立即見(jiàn)效。

5

集成電路塊的電源引腳增加高頻退藕電容

每個(gè)集成電路塊的電源引腳就近增一個(gè)高頻退藕電容。增加電源引腳的高頻退藕電容，可以有效地抑制電源引腳上的高頻諧波形成干擾。

6

高頻數(shù)字信號(hào)的地線(xiàn)和模擬信號(hào)地線(xiàn)做隔離

模擬地線(xiàn)、數(shù)字地線(xiàn)等接往公共地線(xiàn)時(shí)要用高頻扼流磁珠連接或者直接隔離并選擇合適的地方單點(diǎn)互聯(lián)。高頻數(shù)字信號(hào)的地線(xiàn)的地電位一般是不一致的，兩者直接常常存在一定的電壓差，而且，高頻數(shù)字信號(hào)的地線(xiàn)還常常帶有非常豐富的高頻信號(hào)的諧波分量，當(dāng)直接連接數(shù)字信號(hào)地線(xiàn)和模擬信號(hào)地線(xiàn)時(shí)，高頻信號(hào)的諧波就會(huì)通過(guò)地線(xiàn)耦合的方式對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行干擾。所以通常情況下，對(duì)高頻數(shù)字信號(hào)的地線(xiàn)和模擬信號(hào)的地線(xiàn)是要做隔離的，可以采用在合適位置單點(diǎn)互聯(lián)的方式，或者采用高頻扼流磁珠互聯(lián)的方式。

7

避免走線(xiàn)形成的環(huán)路

各類(lèi)高頻信號(hào)走線(xiàn)盡量不要形成環(huán)路，若無(wú)法避免則應(yīng)使環(huán)路面積盡量小。

PCB設(shè)計(jì)高頻電路板布線(xiàn)注意事項(xiàng)

1

合理選擇層數(shù)

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，利用中間內(nèi)層平面作為電源和地線(xiàn)層，可以起到屏蔽的作用，有效降低寄生電感、縮短信號(hào)線(xiàn)長(zhǎng)度、降低信號(hào)間的交叉干擾，一般情況下，四層板比兩層板的噪聲低20dB。

2

走線(xiàn)方式

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，走線(xiàn)必須按照45°角拐彎，這樣可以減小高頻信號(hào)的發(fā)射和相互之間的耦合。

3

走線(xiàn)長(zhǎng)度

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，走線(xiàn)長(zhǎng)度越短越好，兩根線(xiàn)并行距離越短越好。

4

過(guò)孔數(shù)量

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，過(guò)孔數(shù)量越少越好。

5

層間布線(xiàn)方向

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，層間布線(xiàn)方向應(yīng)該取垂直方向，就是頂層為水平方向，底層為垂直方向，這樣可以減小信號(hào)間的干擾。

6

敷銅

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，增加接地的敷銅可以減小信號(hào)間的干擾。

7

包地

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，對(duì)重要的信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行包地處理，可以顯著提高該信號(hào)的抗干擾能力，當(dāng)然還可以對(duì)干擾源進(jìn)行包地處理，使其不能干擾其它信號(hào)。

8

信號(hào)線(xiàn)

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，信號(hào)走線(xiàn)不能環(huán)路，需要按照菊花鏈方式布線(xiàn)。

9

去耦電容

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，在集成電路的電源端跨接去耦電容。

10

高頻扼流

在PCB設(shè)計(jì)中對(duì)高頻電路板布線(xiàn)時(shí)，數(shù)字地、模擬地等連接公共地線(xiàn)時(shí)要接高頻扼流器件，一般是中心孔穿有導(dǎo)線(xiàn)的高頻鐵氧體磁珠。