手持無線通信設備和遙控設備的普及推動著對模擬、數字和RF混合設計需求的顯著增長。手持設備、基站
、遙控裝置
、藍牙設備、計算機無線通信功能
、眾多消費電器以及軍事/航空航天係統現需要采用RF技術。

數年來，RF設計需要專業設計人員使用專門的設計和分析工具來完成。典型情況下，PCB的RF部分由RF專業人員在獨立環境下設計好後

，再與混合技術PCBdeqiyubufenhebingzaiyiqide。zheyiguochengdexiaolvhendi

，erqieweileyuhunhejishuzhenghezaiyiqi
，changchangxuyaofanfusheji，haixuyaoyongdaoduogehubuxiangguandeshujuku。

在過去，設計功能在兩個設計環境進行和重複，並通過一個非智能的ASCII接口連接。兩個環境中的PCB係統設計和RF專門設計係統有它們自己的庫、RF設計數據庫和設計存檔。這就要求兩個環境中的設計數據(原理圖和版圖)和庫通過一個繁瑣的ASCII接口進行管理和同步。

在這一舊的方法下
，RF設計師孤立於PCB係統設計中的其他部分進行RF電路的開發。然後該RF電路再利用ASCII文件翻譯到總體PCB設計中，從而在主PCB上創建出原理圖和物理實現。如果RF電路存在問題，那麼設計必須在獨立的RF解決方案中修正

，然後再重新翻譯進主PCB。

RF模擬器隻模擬了理想的射頻電路。在實際混合係統實現中有許多零碎的地層、地過空和相鄰的RF電路，這使得分析變得非常的困難，而且誰都知道這些附加的形狀將會對RF電路運作產生長久的影響。

這一舊方法多年來已成功地用於混合信號電路板設計，但隨著產品中RF電路含量的增加，兩個獨立設計係統帶來的問題已開始影響設計師的生產力
、產品上市時間和產品的質量。

為了解決這些問題，Mentor Graphics公司已經開發出一種動態鏈接技術，它可以將PCB原理圖和版圖工具與RF設計和模擬工具集成在一起，從而產生了一種新的解決方案，它可以克服傳統的射頻設計的缺點。

RF感知(RF aware)PCB設計

為保持PCB和RF設計間的設計意圖，RF設計工具必須理解PCB布局中麵向層(layer-oriented)的結構
，而PCB係統也必須理解RF設計環境中使用的參數化平麵微波元件。

另一個關鍵問題是，PCB係統將RF電路的版圖構建成短路電路
，這妨礙了對設計進行正確的設計規則檢驗(DRC)。對當今的複雜RF係統設計來說，功能上的RF感知DRC是設計方法學確保設計正確所必須的。

所有這些都對保持設計意圖有幫助。保持設計意圖非常關鍵，因為它是實現在工具集間設計數據的多次往返而不丟失信息的基礎。

RF設計是個反複的過程，需要采取很多步驟對設計進行調整和優化。過去，在真實的PCB設計背景下，進行RF設計非常困難。當在PCB上實現經過優化的RF模塊時，仍無法保證它仍工作在最佳狀態。作為一種驗證，需要對PCB實現進行電磁場分析(EM)。

這個設計流程存在好幾個問題。首先，電路被當作簡單的金屬層幾何圖形進行模擬

，所以RF工具無法對金屬層進行修改
，無法把經優化的結果回送至PCB設計後仍擁有一個良好的RF電路。其次，EM方案很耗時。

在新流程中，因為PCB工具和RF工具對設計意圖有共識，所以電路可在工具集間傳來送去而不會丟失設計意圖。這意味著電路模擬(速度很快)和EM分析(當需要時)可重複進行，且可對每次電路修改的結果進行比對。這一切是在真實PCB環境中完成的，包含了地平麵
、RF電路的版圖、導線、過孔及其它元件。

RF PCB設計瓶頸

RF PCB設計瓶頸主要有以下幾個。第一，由於PCB板上的每個RF模塊可能已經被一個獨立的RF設計小組設計出來
，以及每個模塊可以獨立進行升級、演(yan)變(bian)和(he)重(zhong)利(li)用(yong)
，因(yin)此(ci)將(jiang)整(zheng)個(ge)電(dian)路(lu)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)整(zheng)體(ti)來(lai)管(guan)理(li)就(jiu)變(bian)得(de)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)


，但(dan)在(zai)任(ren)何(he)時(shi)候(hou)仍(reng)然(ran)把(ba)這(zhe)些(xie)模(mo)塊(kuai)作(zuo)為(wei)單(dan)獨(du)的(de)電(dian)路(lu)元(yuan)件(jian)進(jin)行(xing)存(cun)取(qu)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)

，原(yuan)理(li)圖(tu)和(he)版(ban)圖(tu)工(gong)具(ju)必(bi)須(xu)擴(kuo)展(zhan)，以(yi)支(zhi)持(chi)分(fen)層(ceng)分(fen)組(zu)電(dian)路(lu)。通(tong)過(guo)這(zhe)一(yi)方(fang)法(fa)
，即(ji)使(shi)一(yi)個(ge)RF電路已經在PCB上布好，它仍然可以作為一個RF電路與其它模塊放在一起，並可以連接到適當的RF設計小組進行分析。


下一個障礙是如何設計地平麵。在傳統的設計流程中，采用RF金屬來作為一個黑箱金屬塊，與地的間隔是手工完成的，因為過空要經過每一個地層。當RF電路更新後(這是一個頻繁的操作)
，裁掉的部分就必須手動修改以對應新的電路。對某些設計來說


，僅這一編輯過程可能就要花幾周的時間。

新的綜合設計流程

RF設計工具和PCB設計工具之間的綜合一直以ASCII IFF格式文件的雙向轉換為基礎。該格式雖能處理部分設計數據，但還遠遠沒有實現無縫的反複綜合。缺少庫同步是致命的一個原因。

這種設計需求催生出了一個基於網絡的工具間的通信，它在RF設計和係統級PCB設計間提供一個動態雙向鏈接。為支持並行工程處理，多個PCB工程師可同時使用同一個設計數據庫
，每人都能鏈接一個或多個模擬部分。現在，可以采用RF設計工具來設計RF模塊並在恰當時候將其綜合為係統級原理圖和PCB的一部分，而不再像過去那樣僅是個難以琢磨的黑匣子電路。在此階段
，可在任一環境中升級電路並模擬其效果。

將每個RF電路看作一組對象，以幫助維護可追溯性、版本管理和設計問題。因為設計意圖得以保全，所以可實施任意多次的設計反複，而沒有時間成本。此外
，因為可以在真實係統級PCB環境中對RF模塊進行模擬，所以應該更詳盡地對其功能進行驗證以幫助縮短設計周期。

相關閱讀：
詳解ESD防護關鍵要素：合理的PCB布線準則
http://m.0-fzl.cn/cp-art/80020439
PCB連接器設計抗ESD的方法介紹
http://m.0-fzl.cn/connect-art/80010325
使用采樣示波器對PCB進行串擾分析
http://m.0-fzl.cn/connect-art/80014797
降低PCB互連設計RF效應小技巧
http://m.0-fzl.cn/connect-art/80021104