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EEWORLD RF电路规划要想降低寄生信号，需求RF工程师发挥发明性。记住以下这八条规则，岂但有助于加速产品上市进程，而且还可进步工作日程的可预见性。 1 接地通孔应位于接地参考层开关处 流经所布线路的一切电流都有相等的回流。耦合战略固然很多，不外回流通常流经相邻的接地层或与信号线路并行布置的接地。在参考层继续时，一切耦合都仅限于传输线路，一切都十分正常。不外，假如信号线路从顶层切换至内部或底层时，回流也必须取得途径。 图1就是一个实例。顶层信号线路电流下面紧挨着就是回流。当它转移到底层时，回流就经过左近的通孔。不外，假如左近没有用于回流的通孔时，回流就要经过最近可用的接地通孔。更远的距离会产生电流环路，构成电感器。假如这种不用要的电流途径偏移，碰巧又同另一条线路交叉，那么干扰就会更严重。这种电流环路其实相当于构成了一个天线！
图1：信号电流从器件引脚经过通孔流到较低层。回流在被迫流向最近通孔改动至不同参考层之前位于信号之下。 接地参考是最佳战略，但高速线路有时分可布置在内部层上。接地参考层上下都放置十分艰难，半导体厂商可能会遭到引脚限制，把电源线安置在高速线路旁边。参考电流要是需求在非DC耦合的各层或各网之间切换，应紧挨着开关点安置去耦电容。 2 将器件焊盘与顶层接地衔接起来 许多器件在器件封装底部都采用散热接地焊盘。在RF器件上，这些通常都是电气接地，而相邻焊清点有接地通孔阵列。可将器件焊盘直接衔接至接地引脚，并经过顶层接地衔接至任何灌铜。如有多个途径，回流会按途径阻抗比例拆分。经过焊盘中止接地衔接相关于引脚接地而言，途径更短、阻抗更低。 电路板与器件焊盘之间良好的电气衔接至关重要。装配时，电路板通孔阵列中的未填充通孔也可能会抽走器件的焊膏，留下空隙。填满通孔是保障焊接到位的好措施。在评测中，还要翻开焊接掩模层确认没有焊接掩模在器件下方的电路板接地上，由于焊接掩模可能会抬高器件或使其摇晃。 3 无参考层间隙 器件周边四处都是通孔。电源网合成成本地去耦，然后降至电源层，通常提供多个通孔以最大限度减少电感，进步载流容量，同时控制总线可降至内层。一切这些合成最终都会在器件左近完整被钳住。 每个这些通孔都会在内接地层上产生大于通孔直独自身的禁入区，提供制造空隙。这些禁入区很容易在回流途径上构成中缀。一些通孔彼此靠近则会构成接地层沟，顶层CAD视图看不见，这将招致状况进一步复杂化。图2两个电源层通孔的接地层空隙可产生堆叠的禁入区，并在返回途径上构成中缀。回流只能转道绕过接地层禁入区，构成往常常见的发射感应途径问题。
图2：通孔周围接地层的禁入区可能堆叠，迫使回流远离信号途径。即便没有堆叠，禁入区也会在接地层构成鼠咬阻抗中缀。 以至“友好型”接地通孔也会为相关金属焊盘带来电路板制造工艺请求的最小尺寸规格。通孔假如十分靠近信号线路，就会产生似乎顶层接地空隙被老鼠咬掉一块一样的腐蚀。图2是鼠咬表示图。 由于禁入区由CAD软件自动生成，通孔在系统电路板上的运用又很频繁，因而先期规划过程简直总会呈现一些返回途径中缀问题。规划评测时要跟踪每条高速线路，检查相关回流层以避免中缀。让一切可在任何区域产生接地层干扰的通孔更靠近顶层接地空隙是一个不错的措施。 4 坚持差分线路的差分性 回流途径对信号线路性能至关重要，其应视为信号途径的一部分。与此同时，差分对通常没有紧密耦合，回流可能流经相邻层。两个回流必须经过相等的电气途径布线。 即便在差分对的两条线路不紧密耦合时，临近与共享型设计限制也会让回流处于相同层。要真正坚持低寄生信号，需求更好的匹配。差分组件下接地层的断流器等任何计划结构都应是对称的。同样，长度能否匹配可能也会产生信号线路中的波形曲线问题。回流不会惹起波形曲线问题。一条差分线路的长度匹配状况应在其它差分线路中表示。 5 RF信号线路左近没有时钟或控制线路 时钟和控制线路有时可视为没什么影响的邻居，由于其工作速度低，以至接近DC。不外，其开关特性简直接近方波，可在奇数谐波频率下生成共同的音调。方波发射能源的基本频率固然不会产生什么影响，但其锐利的边沿可能会有影响。在数字系统设计中，转机频率可预算必须求思索的最高频率谐波，计算方式为：Fknee=0.5/Tr，这里的Tr是上升时间。请留意，是上升时间，而不是信号频率。不外锐利边沿的方波也有强大的高阶奇数谐波，其可能只在错误频率下降落并耦合在RF线路上，违背严厉的传输掩模请求。 时钟和控制线路应由内部接地层或顶层接地灌流（ground pour）与RF信号线路隔离。假如不能运用接地隔离信号，那么线路布线应确保直角交叉。由于时钟或控制线路发射的磁通线路会盘绕干扰源线路的电流构成放射柱形等高线，它们将不会在接纳器线路中产生电流。放慢上升时间岂但可降低转机频率，而且还有助于减少干扰源的干扰，但时钟或控制线路也可充任接纳器线路。接纳器线路仍可作为将寄生信号导入器件的导管。 1 运用接地隔离高速线路 微波传输带与带线大多数都与相邻接地层耦合。一些通量线路仍沿水平方向分发，并端接于相邻迹线。一条高速线路或差分对上的音调在下一条迹线上终结，但信号层上的接地灌流会为通量线路带来较低阻抗的终点，让临近迹线不受音调干扰。 时钟散布或合成器设备路由出来、用于承载相同频率的迹线集群可能相邻而行，由于干扰源音调曾经存在于接纳器线路上。不外，分组的线路最终会分散。分散时，应在分散线路之间提供接地灌流，并在其开端分散的中央灌入通孔，以便感应回流沿着额定回流途径流回。在图3中，接地岛末端的通孔可使感应电流流到参考层上。接地灌流上其它通孔之间的距离不要超越一个波长的十分之一，以确保接地不会成为共振结构。
图3：差分线路分散处的顶层接地通孔为回流提供活动途径。 7 不要在噪声较大的电源层中止RF线路布线 音调进入电源层就会扩散到每个中央。假如杂散音调进入电源、缓冲器、混频器、衰减器和振荡器，就会对干扰频率中止调制。同样，当电源抵达电路板时，它还没有彻底被清空而完成对RF电路系统的驱动。应最大限度减少RF线路在电源层的裸露，特别是未过滤的电源层。 临近接地的大型电源层可创建高质量嵌入式电容，使寄生信号衰减，并用于数字通讯系统与某些RF系统。另一种措施是运用最小化电源层，有时更像是肥大迹线而不能说是层，这样RF线路更容易彻底避开电源层。这两种措施都可行，不外决不能将二者的最差特性凑在一同，也就是既运用小型电源层，又在顶部走线RF线路。 8 让去耦靠近器件 去耦不只有助于避免杂散噪声进入器件，还可辅佐消弭器件内部生成的音调，避免其耦合到电源层上。去耦电容越靠近工作电路系统，效率就越高。本地去耦受电路板迹线的寄生阻抗干扰较小，较短的迹线支持较小的天线，减少有害音调发射。电容器安置要分离最高自共振频率，通常最小值、最小外壳尺寸、最靠近器件，以及越大的电容器，离器件越远。在RF频率下，电路板背面的电容器会产生通孔串衔接地途径的寄生电感，损失大量噪声衰减优势。 总结 经过电路板规划评测，我们可发现可能发射或接纳杂散RF音调的结构。要跟踪每一条线路，有认识地明白其回流途径，确保它能够与线路并行，特别是要彻底检查过渡。此外，还要将潜在干扰源与接纳器隔离。依照一些简单直观的规则降低寄生信号，可加速产品发布，降低调试成本。 |
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