電路板廠手機(jī)射頻RF PCB板布局布線

由于理論上存在許多不確定性，射頻電路板設(shè)計(jì)常常被描述為“黑術(shù)”，但這種觀點(diǎn)只是部分正確。射頻電路板設(shè)計(jì)也有許多可以遵循且不應(yīng)忽視的規(guī)則。下面總結(jié)了手機(jī)PCB板射頻布局設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足的條件。

然而，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，真正的實(shí)戰(zhàn)技巧是當(dāng)這些規(guī)則和規(guī)定因各種設(shè)計(jì)限制而無法準(zhǔn)確執(zhí)行時(shí)，如何妥協(xié)。當(dāng)然，還有許多重要的射頻設(shè)計(jì)話題值得討論，包括阻抗和阻抗匹配、絕緣層材料和層壓板、以及波長和駐波。因此，這些對手機(jī)的EMC和EMI影響很大。這里總結(jié)一下手機(jī)PCB射頻布局設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足的條件。

1. 盡可能隔離高功率射頻放大器（HPA）和低噪聲放大器（LNA）。

簡而言之，就是讓高功率射頻發(fā)射電路遠(yuǎn)離低功率射頻接收電路。手機(jī)功能和部件較多，但PCB空間較小。考慮到布線的設(shè)計(jì)過程是最有限的，所有這些都需要很高的設(shè)計(jì)技巧。這時(shí)，可能需要設(shè)計(jì)四到六層PCB，使其能夠交替工作，而不是同時(shí)工作。高功率電路有時(shí)可以包括 RF 緩沖器和壓控振蕩器 (VCO)。確保 PCB 上的高功率區(qū)域至少有一個(gè)整體接地。最好不要有過孔。當(dāng)然，銅片越多越好。敏感的模擬信號應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離高速數(shù)字信號和射頻信號。

2.設(shè)計(jì)分區(qū)可分為物理分區(qū)和電氣分區(qū)。

物理分區(qū)主要涉及器件的布局、朝向和屏蔽；電氣分區(qū)又可分為配電分區(qū)、射頻布線分區(qū)、敏感電路及信號分區(qū)、接地分區(qū)等。

3. 我們討論物理分區(qū)。

元件布局是優(yōu)秀射頻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 最有效的技術(shù)是首先將元件固定在射頻路徑上，并調(diào)整其方向，以盡量縮短射頻路徑的長度，使輸入遠(yuǎn)離輸出，并盡可能將高功率電路和低功率電路分開 。

最有效的電路板堆疊方法是將主地（主地）布置在表層以下的第二層，并盡量將射頻線鋪設(shè)在表層上。最小化射頻路徑上的過孔尺寸不僅可以減少路徑電感，還可以減少主接地上的焊點(diǎn)數(shù)量，并減少射頻能量泄漏到層壓板中其他區(qū)域的機(jī)會。在物理空間中，多級放大器等線性電路通常足以將多個(gè)射頻區(qū)域相互隔離，但雙工器、混頻器和中頻放大器/混頻器總是存在多個(gè)相互干擾的射頻/中頻信號，因此必須注意 盡量減少這種影響。

4. 射頻和中頻走線應(yīng)盡量交叉，并盡可能用一塊地分開。

正確的射頻路徑對于整個(gè)PCB的性能非常重要，這也是為什么元件布局通常會占用手機(jī)PCB設(shè)計(jì)的大部分時(shí)間。在手機(jī)PCB板設(shè)計(jì)中，通常可以將低噪聲放大器電路放置在PCB板的一側(cè)，將高功率放大器放置在另一側(cè)，最后將它們連接在射頻的同一側(cè)。 和基帶處理器天線通過雙工器。需要一些技術(shù)來確保通孔不會將射頻能量從電路板的一側(cè)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)。 常見的技術(shù)是在兩側(cè)使用盲孔。 通過將通孔布置在 PCB 兩側(cè)不受 RF 干擾的區(qū)域，可以最大限度地減少通孔的不利影響。 有時(shí)不可能確保多個(gè)電路塊之間的充分隔離。 這種情況下，就需要考慮使用金屬屏蔽罩來屏蔽射頻區(qū)域的射頻能量。金屬屏蔽層必須焊接到地面，并且必須與元件保持適當(dāng)?shù)木嚯x。因此，它需要占用寶貴的PCB空間。 盡可能確保屏蔽層的完整性非常重要。 進(jìn)入金屬屏蔽層的數(shù)字信號線應(yīng)盡可能穿過內(nèi)層，線路層以下的PCB應(yīng)為層。 射頻信號線可以從金屬屏蔽層底部的小間隙和地間隙處的走線層引出，但間隙周圍應(yīng)盡可能多布地，不同層的地可以連接在一起 通過多個(gè)過孔。