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2023年12月16日发(作者:)

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射频多层板设计要点

本文主要针对集成控制电路的射频多层板设计过程中应该的注意事项,以及相关设计技巧。

一、器件封装

1、仔细核对封装引脚和尺寸

2、最好将封装的3D信息添加进去,便于后期进行3D装配检查。

二、原理图设计

1、射频器件供电(正负电)端口应串联电阻或电感或穿心电容,以便后期排除短路器件。如果电流不大,优先串联电阻,因为后期可以方便通过万用表电阻测试档定位短路点。

2、输入输出端通过π衰形式预留调试位,链路中也尽可能多预留调试位。

3、电源端滤波设计

此处待补充

三、布局

1、对于多通道射频电路尽可能保持电路对称。

2、确定主要射频器件、逻辑器件、电源模块等摆放位置。

3、提前规划好顶层、底层的隔条布局,使射频、逻辑控制、电源通过隔条或腔体隔墙相互分开;尽量将走线放在内层,使顶层和底层可以大面积通过隔条和底部腔体接地。此条甚为重要。 08

4、将功能模块放在一起做好布局、放置好关键孔,最后再走线。

四、叠层设计

1、射频布局在顶层或底层。射频介质采用板芯,不得采用PP+铜皮的形式。(PP+铜皮的附着力较差,射频电路调试多次焊接时易起翘)

2、电源层布局在中间或靠近底层,最好能够通过地层与射频层、逻辑控制层分开。

3、叠层数量、板芯厚度、走线密度尽可能保持对称,以利于控制板翘。

五、盲孔通孔

1、对于两次以上压合的多层板,应充分利用盲孔进行控制电路走线(此处盲孔实际可看作通孔,例如第一次压合1-4层,5-8层,第二次压合1-8层,则1-4层,5-8层的盲孔可视为通孔)。

2、接地孔应多采用通孔。

六、射频布局设计

1、射频器件底部和接地引脚附件应大量通过通孔接地。

2、所有射频电路应尽可能增加隔墙,无论频率高低。

案例:60MHz的中频信号收发之间未放置隔条,出现自激。

3、射频盲孔背钻层可以多留几层抠铜。

例如,1-4的盲孔,5、6层对应位置也去铜。待以后通过仿真来确定抠铜层数。

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七、FPGA

1、最外缘两圈引脚可以同时出线

2、内圈每层出一圈的线,但可以从中心再引一圈线,本例中未从中心引线,造成了资源浪费。

3、FPGA的电源层,通过铺铜形式连接。可通过添加ROOM的形式实现单独设置铺铜规则。

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八、晶振

晶振摆放位置尽量远离射频电路,而靠近FPGA,走线时多采用盲孔,避免通孔,增加与顶层底层射频电路的隔离

九、电源

1、保证电源走线宽度满足额定电流需求。一般内层铜厚只有外层的一半,因此内层线宽应是外层的2倍。

印制导线宽度与电流负载能力(35um铜箔)

导线宽度(mm)

允许电流(A)

0.13

0.15

0.15

0.2

0.2 0.3 0.4

0.8

0.5

1.0

0.8

2.0

1.0

3.0

1.5

4.0

2.0

5.0

2.5

6.0

3.0

7.0 0.55 0.7

2、LDO、DC/DC需考虑散热,可在附近大量增加接地过孔。

十、屏蔽

根据现有射频多层板测试结果,通道隔离约为40dB。个人觉得可以根据频率范围,通过调整屏蔽孔间距、双层屏蔽孔之间的距离来优化隔离度(1/4波长),此想法需通过仿真与评估板验证。


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