中心議題：

• PCB設計流程
• 元器件的布局
  
• PCB布線注意事項
  

隨著通信技術的發展

，手持無線射頻電路技術運用越來越廣，如：無線尋呼機、手機

、無線PDA等deng
，其qi中zhong的de射she頻pin電dian路lu的de性xing能neng指zhi標biao直zhi接jie影ying響xiang整zheng個ge產chan品pin的de質zhi量liang。這zhe些xie掌zhang上shang產chan品pin的de一yi個ge最zui大da特te點dian就jiu是shi小xiao型xing化hua，而er小xiao型xing化hua意yi味wei著zhe元yuan器qi件jian的de密mi度du很hen大da
，這zhe使shi得de元yuan器qi件jian（包括SMD、SMC、裸片等）的相互幹擾十分突出。

電dian磁ci幹gan擾rao信xin號hao如ru果guo處chu理li不bu當dang，可ke能neng造zao成cheng整zheng個ge電dian路lu係xi統tong的de無wu法fa正zheng常chang工gong作zuo，因yin此ci
，如ru何he防fang止zhi和he抑yi製zhi電dian磁ci幹gan擾rao，提ti高gao電dian磁ci兼jian容rong性xing

，就jiu成cheng為wei設she計ji射she頻pin電dian路luPCB時的一個非常重要的課題。同一電路，不同的PCB設計結構，其性能指標會相差很大。本討論采用Protel99SE軟件進行掌上產品的射頻電路PCB設計時，如果最大限度地實現電路的性能指標，以達到電磁兼容要求。

板材的選擇

印刷電路板的基材包括有機類與無機類兩大類。基材中最重要的性能是介電常數εr、耗散因子（或稱介質損耗）tanδ
、熱膨脹係數CET和吸濕率。其中εr影響電路阻抗及信號傳輸速率。對於高頻電路
，介電常數公差是首要考慮的更關鍵因素
，應選擇介電常數公差小的基材。

PCB設計流程

由於Protel99SE軟件的使用與Protel98等軟件不同
，因此，首先簡要討論采用Protel99SE軟件進行PCB設計的流程。

①由於Protel99SE采用的是工程（PROJECT）數據庫模式管理
，在Windows99下是隱含的
，所以應先鍵立1個數據庫文件用於管理所設計的電路原理圖與PCB版圖。

②原理圖的設計。為了可以實現網絡連接，在進行原理設計之間，所用到的元器件都必須在元器件庫中存在，否則，應在SCHLIB中做出所需的元器件並存入庫文件中。然後
，隻需從元器件庫中調用所需的元器件，並根據所設計的電路圖進行連接即可。

③原理圖設計完成後，可形成一個網絡表以備進行PCB設計時使用。

④PCB的設計。
a.PCB外形及尺寸的確定。根據所設計的PCB在產品的位置、空間的大小、形狀以及與其它部件的配合來確定PCB的外形與尺寸。在MECHANICALLAYER層用PLACETRACK命令畫出PCB的外形。

b.根據SMT的要求，在PCB上製作定位孔、視眼、參考點等。

c.元器件的製作。假如需要使用一些元器件庫中不存在的特殊元器件

，則在布局之前需先進行元器件的製作。在Protel99SE中製作元器件的過程比較簡單，選擇“DESIGN”菜單中的“MAKELIBRARY”命令後就進入了元器件製作窗口，再選擇“TOOL”菜單中的“NEWCOMPONENT”命令就可以進行元器件的設計。這時隻需根據實際元器件的形狀、大小等在TOPLAYER層以PLACEPAD等命令在一定的位置畫出相應的焊盤並編輯成所需的焊盤（包括焊盤形狀、大小、內徑尺寸及角度等，另外還應標出焊盤相應的引腳名）
，然後以PLACETRACK命令在TOPOVERLAYER層中畫出元器件的最大外形，取一個元器件名存入元器件庫中即可。

d.元器件製作完成後，進行布局及布線
，這兩部分在下麵具體進行討論。

e.yishangguochengwanchenghoubixujinxingjianzha。zheyifangmianbaokuodianluyuanlidejianzha
，lingyifangmianhaibixujianzhaxianghujiandepipeijizhuangpeiwenti。dianluyuanlidejianzhakeyirengongjianzha
，yekeyicaiyongwangluozidongjianzha（原理圖形成的網絡與PCB形成的網絡進行比較即可）。

f.檢查無誤後

，對文件進行存檔、輸出。在Protel99SE中必須使用“FILE”選項中的“EXPORT”命令
，把文件存放到指定的路徑與文件中（“IMPORT”命令則是把某一文件調入到Protel99SE中）。注：在Protel99SE中“FILE”選項中的“SAVECOPYAS…”命令執行後，所選取的文件名在Windows98中是不可見的，所以在資源管理器中是看不到該文件的。這與Protel98中的“SAVEAS…”功能不完全一樣。

元器件的布局

由於SMT一般采用紅外爐熱流焊來實現元器件的焊接，因而元器件的布局影響到焊點的質量，進而影響到產品的成品率。而對於射頻電路PCB設(she)計(ji)而(er)言(yan)，電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)要(yao)求(qiu)每(mei)個(ge)電(dian)路(lu)模(mo)塊(kuai)盡(jin)量(liang)不(bu)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)，並(bing)且(qie)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)，因(yin)此(ci)
，元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)布(bu)局(ju)還(hai)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)路(lu)本(ben)身(shen)的(de)幹(gan)擾(rao)及(ji)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)，這(zhe)也(ye)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)所(suo)設(she)計(ji)電(dian)路(lu)的(de)性(xing)能(neng)。

因此

，在進行射頻電路PCB設計時除了要考慮普通PCB設計時的布局外
，主要還須考慮如何減小射頻電路中各部分之間相互幹擾、如(ru)何(he)減(jian)小(xiao)電(dian)路(lu)本(ben)身(shen)對(dui)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)的(de)幹(gan)擾(rao)以(yi)及(ji)電(dian)路(lu)本(ben)身(shen)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)。根(gen)據(ju)經(jing)驗(yan)
，對(dui)於(yu)射(she)頻(pin)電(dian)路(lu)效(xiao)果(guo)的(de)好(hao)壞(huai)不(bu)僅(jin)取(qu)決(jue)於(yu)射(she)頻(pin)電(dian)路(lu)板(ban)本(ben)身(shen)的(de)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)，很(hen)大(da)部(bu)分(fen)還(hai)取(qu)決(jue)於(yu)與(yu)CPU處理板間的相互影響，因此，在進行PCB設計時，合理布局顯得尤為重要。

布局總原則：元器件應盡可能同一方向排列，通過選擇PCB進入熔錫係統的方向來減少甚至避免焊接不良的現象；根據經驗元器件間最少要有0.5mm的間距才能滿足元器件的熔錫要求，若PCB板的空間允許，元器件的間距應盡可能寬。對於雙麵板一般應設計一麵為SMD及SMC元件
，另一麵則為分立元件。

布局中應注意：

*首先確定與其它PCB板或係統的接口元器件在PCB板上的位置，必須注意接口元器件間的配合問題（如元器件的方向等）。

*因(yin)為(wei)掌(zhang)上(shang)用(yong)品(pin)的(de)體(ti)積(ji)都(dou)很(hen)小(xiao)，元(yuan)器(qi)件(jian)間(jian)排(pai)列(lie)很(hen)緊(jin)湊(cou)，因(yin)此(ci)對(dui)於(yu)體(ti)積(ji)較(jiao)大(da)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)，必(bi)須(xu)優(you)先(xian)考(kao)慮(lv)
，確(que)定(ding)出(chu)相(xiang)應(ying)位(wei)置(zhi)

，並(bing)考(kao)慮(lv)相(xiang)互(hu)間(jian)的(de)配(pei)合(he)問(wen)題(ti)。

*認真分析電路結構

，對電路進行分塊處理（如高頻放大電路、混頻電路及解調電路等），盡(jin)可(ke)能(neng)將(jiang)強(qiang)電(dian)信(xin)號(hao)和(he)弱(ruo)電(dian)信(xin)號(hao)分(fen)開(kai)，將(jiang)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)和(he)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)分(fen)開(kai)
，完(wan)成(cheng)同(tong)一(yi)功(gong)能(neng)的(de)電(dian)路(lu)應(ying)盡(jin)量(liang)安(an)排(pai)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)範(fan)圍(wei)之(zhi)內(nei)，從(cong)而(er)減(jian)小(xiao)信(xin)號(hao)環(huan)路(lu)麵(mian)積(ji)；各部分電路的濾波網絡必須就近連接，這樣不僅可以減小輻射，而且可以減少被幹擾的幾率
，根據電路的抗幹擾能力。

*根據單元電路在使用中對電磁兼容性敏感程度不同進行分組。對於電路中易受幹擾部分的元器件在布局時還應盡量避開幹擾源（比如來自數據處理板上CPU的幹擾等）。

布線

在基本完成元器件的布局後

，就可開始布線了。布線的基本原則為：在組裝密度許可情況下後
，盡量選用低密度布線設計，並且信號走線盡量粗細一致
，有利於阻抗匹配。

對於射頻電路，信號線的走向

、寬度

、線間距的不合理設計，可能造成信號信號傳輸線之間的交叉幹擾；另外，係統電源自身還存在噪聲幹擾
，所以在設計射頻電路PCB時一定要綜合考慮，合理布線。

布線時
，所有走線應遠離PCB板的邊框（2mm左右）

，以免PCB板製作時造成斷線或有斷線的隱患。電源線要盡中能寬，以減少環路電阻，同時，使電源線
、地線的走向和數據傳遞的方向一致，以提高抗幹擾能力；所布信號線應盡可能短
，並盡量減少過孔數目；各元器件間的連線越短越好，以減少分布參數和相互間的電磁幹擾
；對於不相容的信號線應量相互遠離
，而且盡量避免平行走線，而在正向兩麵的信號線應用互垂直
；布線時在需要拐角的地址方應以135°角為宜，避免拐直角。

布線時與焊盤直接相連的線條不宜太寬，走線應盡量離開不相連的元器件，以免短路；過孔不腚畫在元器件上，且應盡量遠離不相連的元器件
，以免在生產中出現虛焊、連焊、短路等現象。

在射頻電路PCB設計中
，電源線和地線的正確布線顯得尤其重要，合理的設計是克服電磁幹擾的最重要的手段。PCB上相當多的幹擾源是通過電源和地線產生的，其中地線引起的噪聲幹擾最大。

地di線xian容rong易yi形xing成cheng電dian磁ci幹gan擾rao的de主zhu要yao原yuan因yin於yu地di線xian存cun在zai阻zu抗kang。當dang有you電dian流liu流liu過guo地di線xian時shi
，就jiu會hui在zai地di線xian上shang產chan生sheng電dian壓ya
，從cong而er產chan生sheng地di線xian環huan路lu電dian流liu
，形xing成cheng地di線xian的de環huan路lu幹gan擾rao。當dang多duo個ge電dian路lu共gong用yong一yi段duan地di線xian時shi，就jiu會hui形xing成cheng公gong共gong阻zu抗kang耦ou合he，從cong而er產chan生sheng所suo謂wei的de地di線xian噪zao聲sheng。因yin此ci，在zai對dui射she頻pin電dian路luPCB的地線進行布線時應該做到：

*首先
，對電路進行分塊處理
，射頻電路基本上可分成高頻放大、混頻


、解調、本ben振zhen等deng部bu分fen

，要yao為wei各ge個ge電dian路lu模mo塊kuai提ti供gong一yi個ge公gong共gong電dian位wei參can考kao點dian即ji各ge模mo塊kuai電dian路lu各ge自zi的de地di線xian
，這zhe樣yang信xin號hao就jiu可ke以yi在zai不bu同tong的de電dian路lu模mo塊kuai之zhi間jian傳chuan輸shu。然ran後hou，彙hui總zong於yu射she頻pin電dian路luPCB接入地線的地方
，即彙總於總地線。由於隻存在一個參考點
，因此沒有公共阻抗耦合存在，從而也就沒有相互幹擾問題。

*數字區與模擬區盡可能地線進行隔離
，並且數字地與模擬地要分離，最後接於電源地。

*在各部分電路內部的地線也要注意單點接地原則，盡量減小信號環路麵積，並與相應的濾波電路的地址就近相接。

*在空間允許的情況下
，各模塊之間最好能以地線進行隔離
，防止相互之間的信號耦合效應。

射頻電路PCB設計的關鍵在於如何減少輻射能力以及如何提高抗幹擾能力，合理的布局與布線是設計射頻電路PCB的保證。文中所述方法有利於提高射頻電路PCB設計的可靠性，解決好電磁幹擾問題，進而達到電磁兼容的目的。