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八个降低RF电路寄生信号的设计规则

导读: RF电路布局要想降低寄生信号,需要RF工程师发挥创造性。记住以下这八条规则,不但有助于加速产品上市进程,而且还可提高工作日程的可预见性。

  RF电路布局要想降低寄生信号,需要RF工程师发挥创造性。记住以下这八条规则,不但有助于加速产品上市进程,而且还可提高工作日程的可预见性。

  规则1:接地通孔应位于接地参考层开关处

  流经所布线路的所有电流都有相等的回流。耦合策略固然很多,不过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,所有耦合都仅限于传输线路,一切都非常正常。不过,如果信号线路从顶层切换至内部或底层时,回流也必须获得路径。

  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,回流就通过附近的通孔。不过,如果附近没有用于回流的通孔时,回流就要通过最近可用的接地通孔。更远的距离会产生电流环路,形成电感器。如果这种不必要的电流路径偏移,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形成了一个天线!

  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变至不同参考层之前位于信号之下。

  接地参考是最佳策略,但高速线路有时候可布置在内部层上。接地参考层上下都放置非常困难,半导体厂商可能会受到引脚限制,把电源线安放在高速线路旁边。参考电流要是需要在非DC耦合的各层或各网之间切换,应紧挨着开关点安放去耦电容。

  规则2:将器件焊盘与顶层接地连接起来

  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,而相邻焊盘点有接地通孔阵列。可将器件焊盘直接连接至接地引脚,并通过顶层接地连接至任何灌铜。如有多个路径,回流会按路径阻抗比例拆分。通过焊盘进行接地连接相对于引脚接地而言,路径更短、阻抗更低。

  电路板与器件焊盘之间良好的电气连接至关重要。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。填满通孔是保证焊接到位的好办法。在评测中,还要打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,因为焊接掩模可能会抬高器件或使其摇摆。

  规则3:无参考层间隙

  器件周边到处都是通孔。电源网分解成本地去耦,然后降至电源层,通常提供多个通孔以最大限度减少电感,提高载流容量,同时控制总线可降至内层。所有这些分解最终都会在器件附近完全被钳住。

  每个这些通孔都会在内接地层上产生大于通孔直径自身的禁入区,提供制造空隙。这些禁入区很容易在回流路径上造成中断。一些通孔彼此靠近则会形成接地层沟,顶层CAD视图看不见,这将导致情况进一步复杂化。图2两个电源层通孔的接地层空隙可产生重叠的禁入区,并在返回路径上造成中断。回流只能转道绕过接地层禁入区,形成现在常见的发射感应路径问题。

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责任编辑:Alvin
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