射频开关模块功能电路PCB板的设计方案分析

2013-11-25 15:35 来源:电子信息网 作者:铃铛


2.2 布线

在基本完成元器件的布局后,就要开始布线,布线的基本原则为:在组装密度许可情况下,尽量选用低密度布线设计,并且信号走线尽量粗细一致,有利于阻抗匹配。

对于射频电路,信号线的走向、宽度、线间距的不合理设计,可能造成信号传输线之间的交叉干扰;另外,系统电源自身还存在噪声干扰,所以在设计射频电路PCB时一定要综合考虑,合理布线。

布 线时,所有走线应远离PCB板的边框(2mm左右),以免PCB板制作时造成断线或有断线的隐患。电源线要尽可能宽,以减少环路电阻,同时,使电源线、地 线的走向和数据传递的方向一致,以提高抗干扰能力。所布信号线应尽可能短,并尽量减少过孔数目;各元器件间的连线越短越好,以减少分布参数和相互间的电磁 干扰;对于不相容的信号线应尽量相互远离,而且尽量避免平行走线,而在正反两面的信号线应相互垂直:布线时在需要拐角的地方应以135度角为宜,避免拐直 角。

以上设计中,PCB板采用四层板,为减小射频信号对VXI总线控制信号的影响,故将两种信号走线分别放在中间两层,且射频信号线用接地过孔带屏蔽。

2.3 电源线和地线

在 射频电路PCB设计中的布线需要特别强调的是电源线与地线的正确布线。电源和地线方式的合理选择是仪器可靠工作的重要保证。射频电路的PCB板上相当多的 干扰源是通过电源和地线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大。根据PCB板电流的大小,电源线、地线线条设计的要尽量粗而短,减少环路电阻。同时使电源 线、地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。在条件允许的情况下尽量采用多层板,四层板比双面板噪声低20dB,六层板又比四层板噪 声低10dB。

在本文设计的四层PCB板中,顶层和底层两层均设计为地线层。这样无论中间层哪一层为电源层,电源层和地线层这两个层彼此靠近的物理关系,形成了一个很大的去耦电容,减少了地线所带来的干扰。

地线层采用大面积铺铜。大面积铺铜主要有以下几个作用:

(1)EMC.对于大面积的地或电源铺铜,会起到屏蔽作用。

(2)PCB工艺要求。一般为了保证电镀效果,或者层压不变形,对于布线较少的PCB板层铺铜。

(3)信号完整性要求,给高频数字信号一个完整的回流路径,并减少直流网络的布线。

(4)散热,特殊器件安装要求铺铜等等。

3 结论

VXI 总线系统是一种在世界范围内完全开放的、适用于多厂商的模块化仪器总线系统,是目前世界上最新的仪器总线系统。以上主要介绍了基于VXI总线的射频开关模 块的研制。介绍了总线接口的设计以及射频开关模块功能电路部分PCB板的设计。射频开关由VXI总线控制,增加了开关操作的灵活性,使用方便。

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