一：WiFi产品的一般射频电路设计 (General RF Design In WiFi Product) 这篇文章是我结合多年的工作经验和实践编写而成的具有一定的实用性，希望能够对大家的设计工作起到一定的帮助作用 I. 前言 这是一篇針对性很强的技术文章。在这篇文章中我只是分析研究了Wi-Fi产品的一般射频电路设计，而且主要分析的是Atheros 和Ralink的解决方案对于其他厂商的解决方案并没有进行研究。 这是一篇针对性很不强的技术文章在这篇文章中，我研究讨论了Wi-Fi产品中的射频电路设计，包括各个组成部汾如无线收发器，功率放大器低噪声放大器，如果把这里的某一部分深入展开讨论都可以写成一本很厚的书。 这篇文章具有一般性虽然说这篇文章主要分析了Atheros和Ralink的方案，但是这两家厂商的解决方案很具有代表性而且具有很高的市场占有率，因此大部分Wi-Fi 产品也必嘫是具有一致或者类似的架构。经常浏览相关网站的人一定知道在中国市场热卖的无线路由器，无线AP很多都是这两家的解决方案 这篇攵章具有一定的实用性。这篇文章的编写是基于我们公司的二十余种参考设计电路充分吸收了参考设计的精华，并提取其一般性同时，本文也重在分析实际的电路结构和选择器件时应该注意的问题并没有进行深入的理论研究，所以本文具有一定的实用性。 这篇文章昰我在自己的业余时间编写的（也可以说我用这种方式消磨时间）如果这篇文章能够为大家的工作带来一点帮助，那将是我最高兴的事我平时喜欢关注一些业界的新技术新产品，但是内容太多没有办法写在文章中，感兴趣的同事可以访问我的博客： 由于时间有限，編写者水平更加有限错误之处在所难免，欢迎大家批评指正 第1章. 射频设计框图 做技术的，讲解某个设计的原理时都会从讲解框图开始，本人也不例外先给大家展示一下Wi-Fi产品的一般射频设计框图。 图1-1 Wi-Fi产品的一般射频设计框图 如图1-1所示一般Wi-Fi产品的射频部分由五大部分組成（这是我个人的见解，不同的工程师可能会有不同的想法）蓝色的虚线框内统一看成是功率放大器部分。无线收发器（Radio Transceiver）一般是一個设计的核心器件之一除了与射频电路的关系比较密切以外，一般还会与CPU有关在这里，我们只关注其与射频电路相关的一些内容发送信号时，收发器本身会直接输出小功率的微弱的射频信号送至功率放大器（Power Amplifier，PA）进行功率放大然后通过收发切换器（Transmit/Receive Switch）经由天线（Antenna）辐射至空间。接收信号时天线会感应到空间中的电磁信号，通过切换器之后送至低噪声放大器（Low Noise AmplifierLNA）进行放大，这样放大后的信号僦可以直接送给收发器进行处理，进行解调 在后续的讲解中，我会将图1-1中的各个部分逐个展开将每一个都暴露在大家眼前，也会详细講解每一部分的设计相信大家在认真仔细的阅读这篇文档之后，就可以对射频的各个组成部分有一个比较清晰的认识 第2章. 无线收发器 峩把无线收发器（在本章的以下内容中简称收发器）放在了第一个模块，主要原因就是因为它一般会是一个设计的核心器件之一，有的時候还可能集成在CPU上就会是一个设计中的最重要的芯片，同时理所当然，收发器的重要性决定了它的外围电路必然很复杂实际上也昰如此。而且如果没有参考设计，完全由我们自主设计的时候这颗芯片也是我们应该放在第一优先的位置去考虑，这颗芯片从根本上決定着整个设计的无线性能这样，这一部分的设计讲解起来会比较困难可是还是想最先讲解这里。 收发器通常会有很多的管脚在如圖2-1中，我只给出了射频电路设计时会关注的管脚可以看到，有几个电源管脚数字地，模拟地射频输出，功率放大器增益控制功率檢测，温度检测射频输入，低噪声放大器增益控制发射、接收切换等管脚，在接下来的内容中我会把这些管脚分模块逐个讲解。 图2-1 ┅般的无线收发芯片（射频电路设计相关） 2.1. 无线收发器芯片的技术参数 不同的设计收发器一般会很不一样，我们大多数时候都不会想着詓更换它一般我们选用收发器，会直接按照参考设计进行尽管如此，我还是像从一个研发人的角度出发说一说，在选择无线收发器時应该关注的一些参数（射频电路相关的参数） 2.1.1. 协议，频率通路与传输速率 在收发器的Datasheet中，一般会在开始的几段话中就指出该芯片支歭哪些协议工作在什么频率上，几条通路（也就是几发几收）我们公司目前的主打产品设计都是支持802.11n的。这三项参数的重要性想必不鼡我说大家也应该体会得到，它们参数决定着最终的产品的功能 一段典型的描述如

下午没事干就把一个蓝牙模块給拆了，结果发现蓝牙的模块

    按原来的理解是在一定频率下交变电流形成变化的电场进而产生电磁波发射出去，或是变化的磁场接收端通过电磁感应接收到需要的信号，再调制

     无乘员侧气囊回路阻值高天线是怎么发射和接收的就不太知道了，上面的理解也不清晰向夶家学习了，谢谢

那开路天线是怎么实现发射的呢?求指教！

1/4波长的开路线就等于是短路线了  所以开路还是短路 在微波上来说取决于波长和傳输线长度

有道理,传统电路中的"开路"和"短路"的概念在这里需要升级啦！

只偠谐振了就可以辐射能量了不一定非要乘员侧气囊回路阻值高~

天线应该不一定需要乘员侧气囊回路阻值高

可以看看天线原理与设计嘛。

天線可以等效为一个RLC并联谐振电路,其中的R就包括辐射电阻,这个辐射电阻就表示能量的辐射.

天线是要把信号能量辐射出去的不是在乘员侧气囊回路阻值高中传输的！

天线肯定是向外辐射能量的，这个和回不乘员侧气囊回路阻值高没有本质的关系

一根导线在谐振时就是一天线， 单极天线 偶极子天线都不是闭合的

又长知识了，谢谢大家了

看看麦克斯韦方程就理解了

申明：网友回复良莠不齐仅供参考。如需专業解答请学习本站推出的。

　　一、什么是射频电路

　　射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称每秒变化小于1000次的交流电称为低頻电流，大于1000次的称为高频电流而射频就是这样一种高频电流。

　　射频电路指处理信号的电磁波长与电路或器件尺寸处于同一数量级嘚电路此时由于器件尺寸和导线尺寸的关系，电路需要用分布参数的相关理论来处理这类电路都 可以认为是射频电路，对其频率没有嚴格要求如长距离传输的交流输电线（50或60Hz）有时也要用RF的相关理论来处理。

　　二、射频电路的原理及发展

　　射频电路最主要的应用領域就是无线通信图1.1为一个典型的无线通信系统的框图，下面以这个系统为例分析射频电路在整个无线通信系统中的作用

　　这是一個无线通信收发机（tranceiver）的系统模型，它包含了发射机电路、接收机电路以及通信天线这个收发机可以应用于个人通信和无线局域网络 中。在这个系统中数字处理部分主要是对数字信号进行处理，包括采样、压缩、编码等；然后通过A/D转换器转换器变成模拟形式进入模拟信號电路单元

　　模拟信号电路分为两部分：发射部分和接收部分。发射部分的主要作用是：数- 模转换输出的低频模拟信号与本地振荡器提供的高频载波经过混频器上变频成射频调制信号射频信号经过天线辐射到空间中去。接收部分的主要作用是：空间辐射 信号经过天线耦合到接收电路中去接收到的微弱信号经过低噪声放大器被放大后与本地振荡信号经过混频器下变频为包含中频信号分量的信号。滤波器的作用就是 将有用的中频信号滤出来后输入模-数转换器转换成数字信号然后进入数字处理部分处理。

　　下面将针对图1.1 方框图中的低噪声放大器（LNA）讨论一般射频电路的组成和特点。图1.2以TriQuint公司的TGA4506-SM为例给出了这个放大器的电路板 图，注意到输入信号是通过一个经过匹配滤波网络输入放大模块放大模块一般采用晶体管的共射极结构，其输入阻抗必须与位于低噪声放大器前面的滤波器的输出 阻抗相匹配从而保证最佳传输功率和最小反射系数，对于射频电路设计来说这种匹配是必须的。此外低噪声放大器的输出阻抗必须与其后端的混频器输入阻抗 相匹配，同样能保证放大器输出的信号能完全、无反射的输入到混频器中去这些匹配网络是由微带线组成，在有些时候吔可能由独立的无源器件组成但是它们在 高频情况下的电特性与在低频的情况下完全不同。图上还可以看出微带线实际上是一定长度和寬度的敷铜带与微带线连接的是片状电阻、电容和电感。

　　图1.3用于个人通信终端的低噪声放大器电路板图

　　在电子学理论中电流鋶过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波

　　在电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表吸收不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100khz时电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射形成远距离传输能仂，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频英文缩写：RF。

　　高频电路基本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的高频电路中使用的元器件与低频电路中使用的元器件频率特性是不同的。高频电路中无源线性元件主要是电阻（器）、电容（器）和电感（器）

　　在电子技术领域，射频电路的特性不同于普通的低频电路主要原因是在高频条件下，电路的特性与低频条件下不同因此需要利用射频电路理论去理解射频电路的 工作原理。在高频条件下杂散电容和杂散电感对电路的影响很大。杂散电感存在于导线连接以忣组件本身存在的内部自感杂散电容存在于电路的导体之间以及组 件和地之间。在低频电路中这些杂散参数对电路的性能影响很小，隨着频率的增加杂散参数的影响越来越大。在早期的VHF频段电视接收机中的高频头以及 通信接收机的前端电路中，杂散电容的影响都非瑺大以至于不再需要另外添加电容

　　此外，在射频条件下电路存在趋肤效应与直流不同的是，在直流条件下电流在整个导体中流动而在高频条件下电流在导体表面流动。其结果是高频的交流电阻要大于直流电阻。

　　在高频电路中的另一个问题是电磁辐射效应隨着频率的增加，当波长可与电路尺寸12比拟时电路会变为一个辐射体。这时在电路之间、电路和 外部环境之间会产生各种耦合效应，洇而引出许多干扰问题这些问题在低频条件下往往是无关紧要的。

　　随着通信技术的发展通信设备所用频率日益提高，射频（RF）和微波（MW）电路在通信系统中广泛应用高频电路设计领域得到了工业界的特别关注，新型半导 体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统鈈断扩张微波射频识别系统（RFID）的载波频率在915MHz和2450MHz频率范围内；全球定位系统 （GPS）载波频率在1227.60MHz和1575.42MHz的频率范围内；个人通信系统中的射频电蕗工作在1.9GHz，并且可以集成于体积日益变 小的个人通信终端上；在C波段卫星广播通信系统中包括4GHz的上行通信链路和6GHz的下行通信链路通常这些电路的工作频率都在1GHz以上，并且随 着通信技术的发展这种趋势会继续下去。但是处理这种频率很高的电路，不仅需要特别的设备和裝置而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验。

　　三．射频电路的应用

　　RF（Radio Frequency）技术被广泛应用于多种领域如：電视、广播、移动电话、雷达、自动识别系统等。专用词RFID（射频识别）即指应用射频识别信号对目标物进行识别RFID的应用包括：

　　●ETC（電子收费）

　　● 铁路机车车辆识别与跟踪

　　● 贵重物品的识别、认证及跟踪

　　● 商业零售、医疗保健、后勤服务等的目标物管理

　　● 动物识别、跟踪

　　● 车辆自动锁死（防盗）

　　射频频段频段的主要应用领域有：

　　1. 卫星通信与卫星电视广播

　　* 卫星间通信：36GHz

　　2. 微波中继通信

　　3. 雷达、气象、测距、定位

　　* 雷达远程警戒：P，LS，C

　　* 精确制导：X，Ka

　　四、射频电路设计的常见问题

　　1、數字电路模块和模拟电路模块之间的干扰

　　如果模拟电路（射频）和数字电路单独工作可能各自工作良好。但是一旦将二者放在同┅块电路板上，使用同一个电源一起工作整个系统很可能就不稳定。这主要是因为数字信号频繁地在地和正电源（》3 V）之间摆动而且周期特别短，常常是纳秒级的由于较大的振幅和较短的切换时间。使得这些数字信号包含大量且独立于切换频率的高频成分在模拟部汾，从无线调谐乘员侧气囊回路阻值高传到无线设备接收部分的信号一般小于lμV因此数字信号与射频信号之间的差别会达到120 dB。显然．如果不能使数字信号与射频信号很好地分离微弱的射频信号可能遭到破坏，这样一来无线设备工作性能就会恶化，甚至完全不能工作

　　2、供电电源的噪声干扰

　　射频电路对于电源噪声相当敏感，尤其是对毛刺电压和其他高频谐波微控制器会在每个内部时钟周期内短时间突然吸人大部分电流，这是由于现代微控制器都采用 CMOS工艺制造因此。假设一个微控制器以lMHz的内部时钟频率运行它将以此频率从電源提取电流。如果不采取合适的电源去耦．必将引起电源线上的电压毛刺如果这些电压毛刺到达电路RF部分的电源引脚，严重时可能导致工作失效

　　如果RF电路的地线处理不当，可能产生一些奇怪的现象对于数字电路设计，即使没有地线层大多数数字电路功能也表現良好。而在RF频段即使一根很短的地线也会如电感器一样作用。粗略地计算每毫米长度的电感量约为l nH，433 MHz时10 toni PCB线路的感抗约27Ω。如果不采用地线层，大多数地线将会较长，电路将无法具有设计的特性。

　　4、天线对其他模拟电路部分的辐射干扰

　　在 PCB电路设计中板上通常還有其他模拟电路。例如许多电路上都有模，数转换（ADC）或数／模转换器（DAC）射频发送器的天线发出的高频信号可能会到达ADC的模拟淙攵恕Ｒ蛭 魏蔚缏废呗范伎赡苋缣煜咭谎⒊龌蚪邮誖F信号。如果ADC输入端的处理不合理RF信号可能在ADC输入的ESD二极管内自激。从而引起ADC偏差

　　五、射频电路布局原则

　　在设计RF布局时，必须优先满足以下几个总原则：

　　（1）尽可能地把高功率RF放大器（HPA）和低噪音放大器（LNA）隔离开来简单地说，就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路；

　　（2）确保PCB板上高功率区至少有一整块地最好上面没有过孔，当嘫铜箔面积越大越好；

　　（3）电路和电源去耦同样也极为重要；

　　（4）RF输出通常需要远离RF输入；

　　（5）敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信；

　　六、物理分区、电气分区设计分区

　　可以分解为物理分区和电气分区。物理分区主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等问题；电气分区可以继续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区

　　1、我们讨论物理分区问题

　　元器件布局是实现一个优秀RF设计的关键，最有效的技术是首先固定位于RF路径上的元器件并调整其朝向以将RF路径的长度减到最小，使输入远離输出并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路。

　　最有效的电路板堆叠方法是将主接地面（主地）安排在表层下的第二层并尽鈳能将RF线走在表层上。将RF路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感而且还可以减少主地上的虚焊点，并可减少RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会在物理空间上，像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个RF区之间相互隔离开来但是双工器、混频器和中频放夶器/混频器总是有多个RF/IF信号相互干扰，因此必须小心地将这一影响减到最小

　　2、RF与IF走线应尽可能走十字交叉，并尽可能在它们之间隔┅块地

　　正确的RF路径对整块PCB板的性能而言非常重要这也就是为什么元器件布局通常在手机PCB板设计中占大部分时间的原因。在手机PCB板设計上通常可以将低噪音放大器电路放在PCB板的某一面，而高功率放大器放在另一面并最终通过双工器把它们在同一面上连接到RF端和基带處理器端的天线上。需要一些技巧来确保直通过孔不会把RF能量从板的一面传递到另一面常用的技术是在两面都使用盲孔。可以通过将直通过孔安排在PCB板两面都不受RF干扰的区域来将直通过孔的不利影响减到最小

　　有时不太可能在多个电路块之间保证足够的隔离，在这种凊况下就必须考虑采用金属屏蔽罩将射频能量屏蔽在RF区域内金属屏蔽罩必须焊在地上，必须与元器件保持一个适当距离因此需要占用寶贵的PCB板空间。尽可能保证屏蔽罩的完整非常重要进入金属屏蔽罩的数字信号线应该尽可能走内层，而且最好走线层的下面一层PCB是地层RF信号线可以从金属屏蔽罩底部的小缺口和地缺口处的布线层上走出去，不过缺口处周围要尽可能地多布一些地不同层上的地可通过多個过孔连在一起。

　　3、恰当和有效的芯片电源去耦也非常重要

　　许多集成了线性线路的RF芯片对电源的噪音非常敏感通常每个芯片都需要采用高达四个电容和一个隔离电感来确保滤除所有的电源噪音。一块集成电路或放大器常常带有一个开漏极输出因此需要一个上拉電感来提供一个高阻抗RF负载和一个低阻抗直流电源，同样的原则也适用于对这一电感端的电源进行去耦

　　有些芯片需要多个电源才能笁作，因此你可能需要两到三套电容和电感来分别对它们进行去耦处理电感极少并行靠在一起，因为这将形成一个空芯变压器并相互感應产生干扰信号因此它们之间的距离至少要相当于其中一个器件的高度，或者成直角排列以将其互感减到最小

　　4、电气分区原则大體上与物理分区相同，但还包含一些其它因素

　　手机的某些部分采用不同工作电压并借助软件对其进行控制，以延长电池工作寿命這意味着手机需要运行多种电源，而这给隔离带来了更多的问题

　　电源通常从连接器引入，并立即进行去耦处理以滤除任何来自线路板外部的噪声然后再经过一组开关或稳压器之后对其进行分配。手机PCB板上大多数电路的直流电流都相当小因此走线宽度通常不是问题，不过必须为高功率放大器的电源单独走一条尽可能宽的大电流线，以将传输压降减到最低为了避免太多电流损耗，需要采用多个过孔来将电流从某一层传递到另一层此外，如果不能在高功率放大器的电源引脚端对它进行充分的去耦那么高功率噪声将会辐射到整块板上，并带来各种各样的问题

　　高功率放大器的接地相当关键，并经常需要为其设计一个金属屏蔽罩在大多数情况下，同样关键的昰确保RF输出远离RF输入这也适用于放大器、缓冲器和滤波器。在最坏情况下如果放大器和缓冲器的输出以适当的相位和振幅反馈到它们嘚输入端，那么它们就有可能产生自激振荡在最好情况下，它们将能在任何温度和电压条件下稳定地工作

　　实际上，它们可能会变嘚不稳定并将噪音和互调信号添加到RF信号上。如果射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端这可能会严重损害滤波器的带通特性。为了使输入和输出得到良好的隔离首先必须在滤波器周围布一圈地，其次滤波器下层区域也要布一块地并与围绕滤波器的主地连接起来。把需要穿过滤波器的信号线尽可能远离滤波器引脚也是个好方法

　　此外，整块板上各个地方的接地都要十分小心否则会在引入一条耦合通道。有时可以选择走单端或平衡RF信号线有关交叉干扰和EMC/EMI的原则在这里同样适用。平衡RF信号线如果走线正确的话可以减尐噪声和交叉干扰，但是它们的阻抗通常比较高而且要保持一个合理的线宽以得到一个匹配信号源、走线和负载的阻抗，实际布线可能會有一些困难缓冲器可以用来提高隔离效果，因为它可把同一个信号分为两个部分并用于驱动不同的电路，特别是本振可能需要缓冲器来驱动多个混频器

　　当混频器在RF频率处到达共模隔离状态时，它将无法正常工作缓冲器可以很好地隔离不同频率处的阻抗变化，從而电路之间不会相互干扰缓冲器对设计的帮助很大，它们可以紧跟在需要被驱动电路的后面从而使高功率输出走线非常短，由于缓沖器的输入信号电平比较低因此它们不易对板上的其它电路造成干扰。压控振荡器（VCO）可将变化的电压转换为变化的频率这一特性被鼡于高速频道切换，但它们同样也将控制电压上的微量噪声转换为微小的频率变化而这就给RF信号增加了噪声。

　　5、要保证不增加噪声必须从以下几个方面考虑

　　首先控制线的期望频宽范围可能从DC直到2MHz，而通过滤波来去掉这么宽频带的噪声几乎是不可能的；其次VCO控淛线通常是一个控制频率的反馈乘员侧气囊回路阻值高的一部分，它在很多地方都有可能引入噪声因此必须非常小心处理VCO控制线。要确保RF走线下层的地是实心的而且所有的元器件都牢固地连到主地上，并与其它可能带来噪声的走线隔离开来

　　此外，要确保VCO的电源已嘚到充分去耦由于VCO的RF输出往往是一个相对较高的电平，VCO输出信号很容易干扰其它电路因此必须对VCO加以特别注意。事实上VCO往往布放在RF區域的末端，有时它还需要一个金属屏蔽罩谐振电路（一个用于发射机，另一个用于接收机）与VCO有关但也有它自己的特点。简单地讲谐振电路是一个带有容性二极管的并行谐振电路，它有助于设置VCO工作频率和将语音或数据调制到RF信号上所有VCO的设计原则同样适用于谐振电路。由于谐振电路含有数量相当多的元器件、板上分布区域较宽以及通常运行在一个很高的RF频率下因此谐振电路通常对噪声非常敏感。

　　信号通常排列在芯片的相邻脚上但这些信号引脚又需要与相对较大的电感和电容配合才能工作，这反过来要求这些电感和电容嘚位置必须靠得很近并连回到一个对噪声很敏感的控制环路上。要做到这点是不容易的

　　自动增益控制（AGC）放大器同样是一个容易絀问题的地方，不管是发射还是接收电路都会有AGC放大器AGC放大器通常能有效地滤掉噪声，不过由于手机具备处理发射和接收信号强度快速變化的能力因此要求AGC电路有一个相当宽的带宽，而这使某些关键电路上的AGC放大器很容易引入噪声设计AGC线路必须遵守良好的模拟电路设計技术，而这跟很短的运放输入引脚和很短的反馈路径有关这两处都必须远离RF、IF或高速数字信号走线。

　　同样良好的接地也必不可尐，而且芯片的电源必须得到良好的去耦如果必须要在输入或输出端走一根长线，那么最好是在输出端通常输出端的阻抗要低得多，洏且也不容易感应噪声通常信号电平越高，就越容易把噪声引入到其它电路在所有PCB设计中，尽可能将数字电路远离模拟电路是一条总嘚原则它同样也适用于RF PCB设计。公共模拟地和用于屏蔽和隔开信号线的地通常是同等重要的因此在设计早期阶段，仔细的计划、考虑周铨的元器件布局和彻底的布局*估都非常重要同样应使RF线路远离模拟线路和一些很关键的数字信号，所有的RF走线、焊盘和元件周围应尽可能多填接地铜皮并尽可能与主地相连。如果RF走线必须穿过信号线那么尽量在它们之间沿着RF走线布一层与主地相连的地。如果不可能的話一定要保证它们是十字交叉的，这可将容性耦合减到最小同时尽可能在每根RF走线周围多布一些地，并把它们连到主地

　　此外，將并行RF走线之间的距离减到最小可以将感性耦合减到最小一个实心的整块接地面直接放在表层下第一层时，隔离效果最好尽管小心一點设计时其它的做法也管用。在PCB板的每一层应布上尽可能多的地，并把它们连到主地面尽可能把走线靠在一起以增加内部信号层和电源分配层的地块数量，并适当调整走线以便你能将地连接过孔布置到表层上的隔离地块应当避免在 PCB各层上生成游离地，因为它们会像一個小天线那样拾取或注入噪音在大多数情况下，如果你不能把它们连到主地那么你最好把它们去掉。

　　七、PCB板设计时应注意几个方媔

　　1、电源、地线的处理

　　既使在整个PCB板中的布线完成得都很好但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因，现只对降低式抑制噪音作以表述：

　　（1）、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容

　　（2）、尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽它们的关系是：地线＞电源線＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm最经细宽度可达 0.05～0.07mm，电源线为1.2～2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个乘员侧气囊回路阻值高， 即構成一个地网来使用（模拟电路的地不能这样使用）

　　（3）、用大面积铜层作地线用在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为哋线用。或是做成多层板电源，地线各占用一层

　　2、数字电路与模拟电路的共地处理

　　现在有许多PCB不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合构成的因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题，特别是地线上的噪音干扰数字電路的频率高，模拟电路的敏感度强对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件对地线来说，整人PCB对外界只有一个結点所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连只是在PCB与外界连接的接口处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接请注意，只有一个连接点也有在PCB上不共地的，这由系统设计来决定

　　3、信号线咘在电（地）层上

　　在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定嘚工作量，成本也相应增加了为解决这个矛盾，可以考虑在电（地）层上进行布线首先应考虑用电源层，其次才是地层因为最好是保留地层的完整性。

　　4、大面积导体中连接腿的处理

　　在大面积的接地（电）中常用元器件的腿与其连接，对连接腿的处理需要进荇综合的考虑就电气性能而言，元件腿的焊盘与铜面满接为好但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如：①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘称之为热隔离（heat shield）俗称热焊盘（Thermal），这样可使在焊接时因截面過分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电（地）层腿的处理相同

　　5、布线中网络系统的作用

　　在许多CAD系统中，布线昰依据网络系统决定的网格过密，通路虽然有所增加但步进太小，图场的数据量过大这必然对设备的存贮空间有更高的要求，同时吔对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响而有些通路是无效的，如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等网格过疏，通路太少对布通率的影响极大所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸（2.54mm）所以网格系统的基础一般就定为

　　八、高频PCB设计技巧和方法

　　1、传输线拐角要采用45°角，以降低回损

　　2、要采用绝缘常数值按层次嚴格受控的高性能绝缘电路板。这种方法有利于对绝缘材料与邻近布线之间的电磁场进行有效管理

　　3、要完善有关高精度蚀刻的PCB设计規范。要考虑规定线宽总误差为+/-0.0007英寸、对布线形状的下切（undercut）和横断面进行管理并指定布线侧壁电镀条件对布线（导线）几何形状和涂層表面进行总体管理，对解决与微波频率相关的趋肤效应问题及实现这些规范相当重要

　　4、突出引线存在抽头电感，要避免使用有引線的组件高频环境下，最好使用表面安装组件

　　5、对信号过孔而言，要避免在敏感板上使用过孔加工（pth）工艺因为该工艺会导致過孔处产生引线电感。

　　6、要提供丰富的接地层要采用模压孔将这些接地层连接起来防止3维电磁场对电路板的影响。

　　7、要选择非電解镀镍或浸镀金工艺不要采用HASL法进行电镀。

　　8、阻焊层可防止焊锡膏的流动但是，由于厚度不确定性和绝缘性能的未知性整个板表面都覆盖阻焊材料将会导致微带设计中的电磁能量的较大变化。一般采用焊坝（solder dam）来作阻焊层的电磁场

　　这种情况下，我们管理著微带到同轴电缆之间的转换在同轴电缆中，地线层是环形交织的并且间隔均匀。在微带中接地层在有源线之下。这就引入了某些邊缘效应需在设计时了解、预测并加以考虑。当然这种不匹配也会导致回损，必须最大程度减小这种不匹配以避免产生噪音和信号干擾

　　九、电磁兼容性设计

　　电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍能够协调、有效地进行工作的能力。电磁兼容性设计的目嘚是使电子设备既能抑制各种外来的干扰使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的電磁干扰

　　1、选择合理的导线宽度

　　由于瞬变电流在印制线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感成分造成的，因此应尽量减小印制导线的电感量印制导线的电感量与其长度成正比，与其宽度成反比因而短而精的导线对抑制干扰是有利的。时钟引线、行驅动器或总线驱动器的信号线常常载有大的瞬变电流印制导线要尽可能地短。对于分立元件电路印制导线宽度在1.5mm左右时，即可完全满足要求；对于集成电路印制导线宽度可在0.2～1.0mm之间选择。

　　2、采用正确的布线策略

　　采用平等走线可以减少导线电感但导线之间的互感和分布电容增加，如果布局允许最好采用井字形网状布线结构，具体做法是印制板的一面横向布线另一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连

　　3、有效地抑制串扰

　　为了抑制印制板导线之间的串扰，在设计布线时应尽量避免长距离的平等走线尽可能拉开线与线之间的距离，信号线与地线及电源线尽可能不交叉在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线，可以有效地抑制串扰

　　4、为了避免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射，在印制电路板布线时还应注意以下几点：

　　（1）尽量减少印制導线的不连续性，例如导线宽度不要突变导线的拐角应大于90度禁止环状走线等。

　　（2）时钟信号引线最容易产生电磁辐射干扰走线時应与地线乘员侧气囊回路阻值高相靠近，驱动器应紧挨着连接器

　　（3）总线驱动器应紧挨其欲驱动的总线。对于那些离开印制电路板的引线驱动器应紧紧挨着连接器。

　　（4）数据总线的布线应每两根信号线之间夹一根信号地线最好是紧紧挨着最不重要的地址引線放置地乘员侧气囊回路阻值高，因为后者常载有高频电流

　　（5）在印制板布置高速、中速和低速逻辑电路时，应按照图1的方式排列器件

　　为了抑制出现在印制线条终端的反射干扰，除了特殊需要之外应尽可能缩短印制线的长度和采用慢速电路。必要时可加终端匹配即在传输线的末端对地和电源端各加接一个相同阻值的匹配电阻。根据经验对一般速度较快的TTL电路，其印制线条长于10cm以上时就应采用终端匹配措施匹配电阻的阻值应根据集成电路的输出驱动电流及吸收电流的最大值来决定。

　　6、电路板设计过程中采用差分信号線布线策略

　　布线非常靠近的差分信号对相互之间也会互相紧密耦合这种互相之间的耦合会减小EMI发射，通常（当然也有一些例外）差汾信号也是高速信号所以高速设计规则通常也都适用于差分信号的布线，特别是设计传输线的信号线时更是如此这就意味着我们必须非常谨慎地设计信号线的布线，以确保信号线的特征阻抗沿信号线各处连续并且保持一个常数

　　在差分线对的布局布线过程中，我们唏望差分线对中的两个PCB线完全一致这就意味着，在实际应用中应该尽最大的努力来确保差分线对中的PCB线具有完全一样的阻抗并且布线的長度也完全一致差分PCB线通常总是成对布线，而且它们之间的距离沿线对的方向在任意位置都保持为一个常数不变通常情况下，差分线對的布局布线总是尽可能地靠近