電路板系統互連包括芯片到電路板互連、PCB板內部互連、PCB與外部器件互連三種。 在RF設計中，互連點處的電磁特性是PCB工程面臨的主要問題之一。 本文介紹了上述三種互連設計的各種技術，包括器件安裝方法、布線隔離和降低引線電感的措施。

目前，有跡象表明印刷設計的頻率越來越高。 隨著數據速率的不斷增長，數據傳輸所需的帶寬也使得信號頻率的上限達到1GHz，甚至更高。 雖然這種高頻信號技術遠遠超出了毫米波技術（30GHz）的范圍，但它確實涉及射頻和低端微波技術。

射頻工程設計方法必須能夠處理通常發生在較高頻率的強電磁場效應。 這些電磁場會在相鄰的信號線或 PCB 線上感應信號，導致惱人的串擾（干擾和總噪聲）并損害系統性能。 回損主要是由阻抗不匹配引起的，它對信號的影響與加性噪聲和干擾相同。

高回波損耗有兩個負面影響： 1. 信號反射回信號源會增加系統噪聲，使接收端更難區分噪聲和信號； 2. 任何反射信號基本上都會降低信號質量，因為輸入信號的形狀會發生變化。

雖然數字系統只處理1和0信號，容錯性很好，但是高速脈沖上升時產生的諧波會導致頻率越高，信號越弱。 雖然前向糾錯技術可以消除一些負面影響，但是系統的一部分帶寬被用來傳輸冗余數據，導致系統性能下降。 更好的解決方案是讓 RF 效應有助于信號完整性而不是破壞它。 建議數字系統最高頻率（通常是不良數據點）的總回波損耗為-25dB，相當于VSWR為1.1。

PCB設計的目標是更小、更快和更低成本。 對于RF PCB，高速信號有時會限制PCB設計的小型化。 目前解決串擾問題的主要方法是管理地平面、間隔布線和降低引線電感。 降低回波損耗的主要方法是阻抗匹配。 這種方法包括絕緣材料的有效管理和有源信號線與地線的隔離，特別是有狀態跳變的信號線與地線的隔離。

PCB設計

由于互連點是電路鏈中最薄弱的環節，互連點處的電磁特性是射頻設計中工程設計面臨的主要問題。 需要對每個互聯點進行排查，解決存在的問題。 電路板系統的互連包括芯片到電路板、PCB板內部的互連以及PCB與外部設備之間的信號輸入/輸出。

芯片與PCB板互連

Pentium IV 和含有大量 I/O 互連點的高速芯片相繼推出。 就芯片本身而言，其性能可靠，處理速度達到了1GHz。 在最近的 GHz互連研討會上，最令人興奮的是，應對不斷增長的 I/O 數量和頻率的方法廣為人知。 芯片與PCB互連的主要問題是互連密度過高會導致PCB材料的基本結構成為限制互連密度增長的因素。 會上提出了一個創新的解決方案，即利用芯片內部的本地無線發射器將數據傳輸到相鄰的電路板。

不管這個方案是否有效，與會者都很清楚：在高頻應用方面，IC設計技術已經遙遙領先于PCB設計技術。

PCB內部互連

高頻PCB設計的技巧和方法如下：

1、傳輸線轉角采用45°角，減少回波損耗。

2、使用絕緣常數值嚴格控制的高性能絕緣電路板。 這種方法有利于有效管理絕緣材料與相鄰布線之間的電磁場。

3、完善高精度蝕刻的PCB設計規范。 考慮到指定線寬的總誤差為+/-0.0007英寸，管理布線形狀的底切和橫截面，并指定布線側壁的電鍍條件。 布線（導線）幾何形狀和涂層表面的整體管理對于解決與微波頻率相關的集膚效應問題和實現這些規范非常重要。

4、突出引線中有抽頭電感，應避免使用帶引線元件。 在高頻環境中，首選表面貼裝元件。

5、對于信號過孔，避免在敏感板上使用過孔處理（pth）工藝，因為此工藝會導致過孔處產生引線電感。 如果 20 層板上的過孔用于連接第 1 層至第 3 層，則引線電感會影響第 4 層至第 19 層。

6、應提供充足的地平面。 模壓孔用于連接這些接地層，以防止3D電磁場對電路板的影響。

7、應選用無電解鍍鎳或浸金工藝，不得采用噴錫法進行電鍍。 電鍍表面可以為高頻電流提供更好的趨膚效應。 此外，這種高度可焊的涂層需要更少的引線，有助于減少環境污染。

8、阻焊層防止錫膏流動。 但是，由于厚度的不確定性和絕緣性能的不確定性，用阻焊材料覆蓋整個板面會導致微帶線設計中電磁能量發生較大變化。 阻焊層一般用作焊接屏障。

如果對這些方法不熟悉，可以咨詢有經驗的從事軍用微波電路板設計的設計工程師。 您也可以與他們討論您可以承受的價格范圍。 例如，覆銅共面微帶線設計比帶狀線設計更經濟。 您可以與他們討論這個問題以獲得更好的建議。 好的工程師可能不習慣考慮成本，但他們的建議也很有幫助。 現在要盡量培養對射頻效應不熟悉，缺乏處理射頻效應經驗的年輕工程師，這將是一個長期的工作。

此外，還可以采用其他解決方案，如改進計算機模型，使其具有射頻效應處理能力。

PCB與外部設備互連

現在我們可以認為我們已經解決了板上和各種分立元件互連上的所有信號管理問題。 如何解決電路板到連接遠程設備的線的信號輸入/輸出問題？ 同軸電纜技術的創新者 Trompeter Electronics 致力于解決這一問題，并取得了一些重要進展。

另外看看pcb給的電磁場。 在這種情況下，我們管理從微帶線到同軸電纜的轉換。 在同軸電纜中，接地層呈環形交錯且間隔均勻。 在微帶線中，地平面位于有源線下方。 這引入了一些需要在設計中理解、預測和考慮的邊緣效應。 當然，這種不匹配也會導致回波損耗。 這種不匹配必須最小化以避免噪聲和信號干擾。

電路板中阻抗問題的處理不是一個可以忽略的設計問題。 阻抗從電路板的表層開始，然后通過焊點到達連接器，最后終止于同軸電纜。 由于阻抗隨頻率變化，頻率越高，管理阻抗就越困難。 使用更高頻率在寬帶上傳輸信號的問題似乎是設計中面臨的主要問題。