好久没更新,最近比较忙
今天和大家分享一下最近工作中遇到的问题-射频设计工作中的布线问题
谈到射频布线的注意事项,网上一搜一大堆,像这样:
(1) 合理选择层数在PCB 设计中对高频电路板布线时
(2) 走线方式 走线必须按照 45°角拐弯或圆弧拐弯
(3) 走线长度走线长度越短越好,两根线并行距离越短越好。
(4) 过孔数量过孔数量越少越好。
(5) 层间布线方向层间布线方向应该取垂直方向
(6) 敷铜增加接地的敷铜可以减小信号间的干扰。
(7) 包地对重要的信号线进行包地处理。
(8) 信号线信号走线不能环路。
具体到布局,以我的经验来看,这些都是废话中的废话,对于实际的射频布局没有太大的指导意义。
微波板的布局精度要求高,包地、敷铜规则根本就不适用,如下图所示
通信板布局器件多,布局紧密,严格按照规则走,器件根本布不下。
今天主要来分享一下普通通信板的布局盲点,由于通信板器件多,很多工程师在布局的时候重点都放在了数字模拟、阻抗线上,很多小的细节很难注意到。
就拿下面这个晶体滤波器来说,按照手册来设计,匹配难度不应该大,走线按照50欧姆走线,其他规则默认配置。但是不同的布局版本,调试参数差异却非常大,第二版硬调根本无法匹配,是什么造成了这样的差异呢?
有的人就会说,分布参数不一样嘛,但是每一个版本的布局,layout工程师对于射频走线都是严格按照50欧姆线去走的,为什么还会有这么大的差异呢
这个是第一版的布局
这个是第二版的布局。
细看,其实两版的布局输入输出的布局方式基本相同,都是按照阻抗匹配设计的走线。
怎么想也不明白为什么第二版却无法匹配,在此之前,我也遇到过电调谐滤波器无法达到高频的问题,那个问题确实是布局时出现分布参数电容大的问题。
回头看滤波器的手册,中间两个脚并电容到地,再仔细看两版布局,其实在中间两个脚的布地上有差异。第二版布地距离走线更近。可能造成了电容变大,导致S参数从大阻抗变为小阻抗
下图是对布地规则与走线距离的仿真。
本图为距离远的仿真
本图为距离近的仿真,此时电容相比上图而言电容大。
仿真的结果与第二版布局的影响结果相同,将第二版的布局割地,得到了与第一版近似的匹配。
通信板的布局除了要处理数字与模拟的部分,还要特别注意带电容参数的器件布局,对于此类器件我们通常的处理是周边不布地,或者布地远离器件来减小分布参数对它的影响。