技術(shù)資訊 I 如何使用 Allegro X PCB Editor 優(yōu)化RF布線和阻抗

在射頻印刷電路板（RF PCBs）中實現(xiàn)最佳功率傳輸，關鍵在于精心布線以滿足特定阻抗要求的走線。阻抗匹配至關重要，它確保走線具有相同的阻抗，以防止信號反射和功率傳輸效率低下。控制阻抗的關鍵在于微調(diào)走線寬度、走線厚度以及在z軸上將走線與參考平面分隔開的介質(zhì)高度。信號層下方的連續(xù)參考平面對于保持最佳阻抗也至關重要。在同一層上保持適當?shù)淖呔€到地間隙（對于共面波導）對于一致的阻抗控制同樣重要。

共面波導（俯視圖）

共面波導（橫截面圖）本文提供了實現(xiàn)最佳射頻（RF）布線和阻抗的解決方案。向大家介紹如何保護射頻電路免受同一印刷電路板（PCB）的其他部分或相鄰 PCB 產(chǎn)生的電磁干擾（EMI）。還解釋了如何在信號彎曲的地方將射頻走線轉(zhuǎn)換為鋪銅，以便更順暢地進行編輯。這些解決方案將在使用 Allegro X PCB Editor進行射頻 PCB 布局布線時為您提供幫助。

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使用Via Arrays保護射頻電路以防止

電磁干擾

在射頻走線的兩側(cè)添加屏蔽可以保護電路免受電磁干擾。Via Arrays可以充當屏蔽，保護射頻信號免受相鄰電路產(chǎn)生的電磁干擾。Via Arrays是一系列以特定模式圍繞射頻信號放置的過孔，形成一個屏障并防止電磁干擾。要在 Allegro X PCB Editor中將Via Arrays添加到設計中，可執(zhí)行以下操作：1、選擇Place–Via Array.

2、 點擊theOptions面板.3、按下圖所示，在Options面板的Array Parameters Type列表中選中Both sides：

4、在設計面板中選擇RF走線，一個Via Arrays沿著RF走線的兩側(cè)顯示出來。5、在Array Parameter中調(diào)整過孔間距設置，可以在走線周圍獲得最佳的Via Arrays。6、在設計面板中的任意位置點擊，即將Via Arrays放置在走線的兩側(cè)。

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向射頻平面添加接地過孔

在為所有射頻信號添加過孔陣列后，在PCB的射頻電路部分附近，使用接地過孔接地的大的鋪銅填充，可保持 PCB 的較低阻抗并改善對地參考?？梢允褂胿ia array命令來添加接地過孔。以下圖像展示了 PCB 布局的射頻部分，射頻信號兩側(cè)由過孔保護，接地平面用接地過孔縫合。這個可視化圖像可以幫助大家理解過孔應如何放置，以便它們在射頻信號周圍創(chuàng)建一個屏障。

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將射頻走線轉(zhuǎn)換為鋪銅

通常，射頻走線在縮頸點需要逐漸變細，避免其寬度的突然變化，以確保射頻信號的平滑過渡。然而，當設計師將射頻信號布線為弧形走線時，在走線進出元件時需要減小走線寬度的地方，無法進行逐漸變細操作。以下圖像顯示了一條在頸部區(qū)域出現(xiàn)阻抗變化的走線：

Shape為編輯提供了極大的靈活性。在布線的最后階段將射頻信號走線轉(zhuǎn)換為Shape可改善阻抗控制。在 Allegro X PCB Editor中將射頻走線轉(zhuǎn)換為Shape以增強設計靈活性，可執(zhí)行以下操作：1、選擇Tools–Convert–Cline/Line to Shape

2、修改Options面板中設置?？梢员Ａ衄F(xiàn)有走線、保留網(wǎng)絡，或?qū)hape更改為動態(tài)。3、要確定應轉(zhuǎn)換為shape的走線，請指定包含它們的區(qū)域或根據(jù)寬度應用過濾器。

4、選擇“End cap style”選項，為走線的起始和結(jié)束邊緣選擇一個形狀（正方形、圓形、八邊形或齊平），如下圖所示：

轉(zhuǎn)換為Shape后的射頻信號如下圖所示：

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對射頻信號應用Mask Shapes：

在確定射頻形狀后，下一步是對射頻信號應用Mask Shapes 。這涉及將射頻形狀從信號層復制到Mask層。可以這樣做，在射頻信號層上方創(chuàng)建一個開放的掩模。這一步至關重要，因為它有助于維持射頻電路的特性阻抗。忽略這一步可能會改變射頻電路的特性阻抗，影響電路的性能。對射頻信號應用Mask Shapes 以滿足微帶線或共面波導的要求是很重要的。

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結(jié)論

本文為大家提供了應對射頻 PCB 設計復雜性的知識和技術(shù)。通過學習所提供的解決方案，可以確保您的射頻 PCB 設計實現(xiàn)最佳的功率傳輸，并為 PCB 的整體可靠性和效率做出貢獻。實現(xiàn)過孔陣列并將射頻走線轉(zhuǎn)換為shape可增強信號完整性并保護射頻電路免受電磁干擾。

文章來源：Cadence