RF電路板分區設計中PCB布局布線技巧,今天的蜂窩電話設計以各種方式將所有的東西集成在一起，這對RF電路板設計來說很不利。現在業界競爭非常激烈。

　　今天的蜂窩電話設計以各種方式將所有的東西集成在一起，這對RF電路板設計來說很不利。現在業界競爭非常激烈，人人都在找辦法用最小的尺寸和最小的成本集成最多的功能。模擬、數字和RF電路都緊密地擠在一起，用來隔開各自問題區域的空間非常小，而且考慮到成本因素，電路板層數往往又減到最小。令人感到不可思議的是，多用途芯片可將多種功能集成在一個非常小的裸片上，而且連接外界的引腳之間排列得又非常緊密，因此RF、IF、模擬和數字信號非常靠近，但它們通常在電氣上是不相干的。電源分配可能對設計者來說是一個噩夢，為了延長電池壽命，電路的不同部分是根據需要而分時工作的，并由軟件來控制轉換。這意味著你可能需要為你的蜂窩電話提供5到6種工作電源。

　　在設計RF布局時，有幾個總的原則必須優先加以滿足：

　　盡可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔離開來，簡單地說，就是讓高功率RF發射電路遠離低功率RF接收電路。如果你的PCB板上有很多物理空間，那么你可以很容易地做到這一點，但通常元器件很多，PCB空間較小，因而這通常是不可能的。你可以把他們放在PCB板的兩面，或者讓它們交替工作，而不是同時工作。高功率電路有時還可包括RF緩沖器和壓控制振蕩器(VCO)。

　　確保PCB板上高功率區至少有一整塊地，最好上面沒有過孔，當然，銅皮越多越好。稍后，我們將討論如何根據需要打破這個設計原則，以及如何避免由此而可能引起的問題。

　　芯片和電源去耦同樣也極為重要，稍后將討論實現這個原則的幾種方法。

　　RF輸出通常需要遠離RF輸入，稍后我們將進行詳細討論。

　　敏感的模擬信號應該盡可能遠離高速數字信號和RF信號。

　　如何進行分區？

　　設計分區可以分解為物理分區和電氣分區。物理分區主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等問題；電氣分區可以繼續分解為電源分配、RF走線、敏感電路和信號以及接地等的分區。

　　首先我們討論物理分區問題。元器件布局是實現一個優秀RF設計的關鍵，最有效的技術是首先固定位于RF路徑上的元器件，并調整其朝向以將RF路徑的長度減到最小，使輸入遠離輸出，并盡可能遠地分離高功率電路和低功率電路。

　　最有效的電路板堆疊方法是將主接地面(主地)安排在表層下的第二層，并盡可能將RF線走在表層上。將RF路徑上的過孔尺寸減到最小不僅可以減少路徑電感，而且還可以減少主地上的虛焊點，并可減少RF能量泄漏到層疊板內其他區域的機會。

　　在物理空間上，像多級放大器這樣的線性電路通常足以將多個RF區之間相互隔離開來，但是雙工器、混頻器和中頻放大器/混頻器總是有多個RF/IF信號相互干擾，因此必須小心地將這一影響減到最小。RF與IF走線應盡可能走十字交叉，并盡可能在它們之間隔一塊地。正確的RF路徑對整塊PCB板的性能而言非常重要，這也就是為什么元器件布局通常在蜂窩電話PCB板設計中占大部分時間的原因。

　　在蜂窩電話PCB板上，通常可以將低噪音放大器電路放在PCB板的某一面，而高功率放大器放在另一面，并最終通過雙工器把它們在同一面上連接到RF端和基帶處理器端的天線上。需要一些技巧來確保直通過孔不會把RF能量從板的一面傳遞到另一面，常用的技術是在兩面都使用盲孔。可以通過將直通過孔安排在PCB板兩面都不受RF干擾的區域來將直通過孔的不利影響減到最小。

　　有時不太可能在多個電路塊之間保證足夠的隔離，在這種情況下就必須考慮采用金屬屏蔽罩將射頻能量屏蔽在RF區域內，但金屬屏蔽罩也存在問題，例如：自身成本和裝配成本都很貴；

　　外形不規則的金屬屏蔽罩在制造時很難保證高精度，長方形或正方形金屬屏蔽罩又使元器件布局受到一些限制；金屬屏蔽罩不利于元器件更換和故障定位；由于金屬屏蔽罩必須焊在地上，必須與元器件保持一個適當距離，因此需要占用寶貴的PCB板空間。

[$page]　　盡可能保證屏蔽罩的完整非常重要，進入金屬屏蔽罩的數字信號線應該盡可能走內層，而且最好走線層的下面一層PCB是地層。RF信號線可以從金屬屏蔽罩底部的小缺口和地缺口處的布線層上走出去，不過缺口處周圍要盡可能地多布一些地，不同層上的地可通過多個過孔連在一起。

　　盡管有以上的問題，但是金屬屏蔽罩非常有效，而且常常還是隔離關鍵電路的唯一解決方案。