PCB布局指南：傳輸線彎角補償資料下載

傳輸線彎角補償 由于布線約束而要求傳輸線彎曲時(改變方向)，使用的彎曲半徑應(yīng)至少為中間導(dǎo)體寬度的3倍。也就是說： 彎曲半徑 ≥ 3 × (線寬) 這將彎角的特征阻抗變化降至最小。 如果不可能實現(xiàn)逐漸彎曲，可將傳輸線進行直角彎曲(非曲線)，見圖6。然而，必須對此進行補償，以減小通過彎曲點時本地有效線寬增大引起的阻抗突變。標準補償方法為角斜接，如下圖所示。最佳的微帶直角斜接由杜維爾和詹姆斯(Douville and James)公式給出： 杜維爾和詹姆斯(Douville and James)公式式中，M為斜接與非斜接彎角之比(%)。該公式與介電常數(shù)無關(guān)，受約束條件為w/h ≥ 0.25。 其它傳輸線可采用類似的方法。如果對正確補償方法存在任何不確定性，并且設(shè)計要求高性能傳輸線，則應(yīng)利用電磁仿真器對彎角建模。 圖6. 如果不可能實現(xiàn)逐漸彎曲，可將傳輸線進行直角彎曲 傳輸線的換層 如果布局約束要求將傳輸線換至不同的電路板層，建議每條傳輸線至少使用兩個過孔，將過孔電感負載降至最小。一對過孔將傳輸電感有效減小50%，應(yīng)該使用與傳輸線寬相當?shù)淖畲笾睆竭^孔。例如，對于15-mil微帶線，過孔直徑(拋光鍍層直徑)應(yīng)為15 mil至18 mil。如果空間不允許使用大過孔，則應(yīng)使用三個直徑較小的過渡過孔。 信號線隔離 必須小心防止信號線之間的意外耦合。以下是潛在耦合及預(yù)防措施的示例： 射頻傳輸線：傳輸線之間的距離應(yīng)該盡量大，不應(yīng)該在長距離范圍內(nèi)彼此接近。彼此間隔越小、平行走線距離越長，平行微帶線之間的耦合越大。不同層上的走線應(yīng)該有接地區(qū)域?qū)⑵浔３址珠_。承載高功率的傳輸線應(yīng)盡量遠離其它傳輸線。接地的共面波導(dǎo)提供優(yōu)異的線間隔離。小PCB上射頻線之間的隔離優(yōu)于大約-45dB是不現(xiàn)實的。 高速數(shù)字信號線：這些信號線應(yīng)獨立布置在與射頻信號線不同的電路板層上，以防止耦合。數(shù)字噪聲(來自于時鐘、PLL等)會耦合到RF信號線，進而調(diào)制到射頻載波?；蛘?，有些情況下，數(shù)字噪聲會被上變頻/下變頻。 VCC/電源線：這些線應(yīng)布置在專用層上。應(yīng)該在主VCC分配節(jié)點以及VCC分支安裝適當?shù)娜ヱ?旁路電容。必須根據(jù)射頻IC的總體頻率響應(yīng)以及時鐘和PLL引起的數(shù)字噪聲的預(yù)期頻率分布選擇旁路電容。這些走線也應(yīng)與射頻線保持隔離，后者將發(fā)射較大的射頻功率。 接地區(qū)域 如果第1層用于射頻元件和傳輸線，建議在第2層使用實心(連續(xù))接地區(qū)域。對于帶狀線和偏移帶狀線，中間導(dǎo)體上、下要求接地區(qū)域。這些區(qū)域不得共用也不得分配給信號或電源網(wǎng)絡(luò)，而必須全部分配給地。有時候受設(shè)計條件限制，某一層上有局部接地區(qū)域，則必須位于全部射頻元件和傳輸線下方。接地區(qū)域不得在傳輸線下方斷開。 應(yīng)在PCB的RF部分的不同層之間布置大量的接地過孔。這有助于防止接地電流回路造成寄生接地電感增大。過孔也有助于防止PCB上射頻信號線與其它信號線的交叉耦合。 電源層和接地層的特殊考慮事項 對于分配給系統(tǒng)電源(直流電源)和接地的電路板層，必須考慮元件的回路電流?？偟脑瓌t是避免將信號線布置在電源層和接地層之間的電路板層上。 圖7. 不正確的電路板層分配：電源層和接地層上的接地電流回路之間有信號層。偏壓線噪聲會耦合到信號層圖8. 較好的電路板層分配：電源層和接地層之間沒有信號層 電源(偏壓)走線和電源去耦 如果元件有多個電源連接，常見做法是采用“星”型配置的電源布線(圖9)。在星型配置的“根”節(jié)點安裝較大的去耦電容(幾十μF)，在每個分支上安裝較小的電容。這些小電容的值取決于射頻IC的工作頻率及其具體功能(即級間與主電源去耦)。下圖所示為一個示例。 圖9. 如果元件有多個電源連接，電源布線可采用星型配置 相對于連接至相同電源網(wǎng)絡(luò)的所有引腳串聯(lián)的配置，“星”型配置避免了長接地回路。長接地回路將引起寄生電感，會造成意外的反饋環(huán)路。電源去耦的關(guān)鍵考慮事項是必須將直流電源連接在電氣上定義為交流地。? (mbbeetchina)