随着电子技术快速发展,以及无线通信技术在各领域的广泛应用,高频、高速、高密度已逐步成为现代电子产品的显著发展趋势之信号传输高频化和高速数字化,迫使PCB走向微小孔与埋/盲孔化、导线精细化、介质层均匀薄型化,高频高速高密度多层PCB设计技术已成为一个重要的研究领域!高频电路板是电磁频率较高的特种电路板,一般来说,高频可定义为频率在1GHz以上!其各项物理性能、精度、技术参数要求非常高,常用于汽车防碰撞系统、卫星系统、无线电系统等领域!
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4)过孔数量在PCB设计中对高频电路板布线时,过孔数量越少越好!图片5)层间布线方向在PCB设计中对高频电路板布线时,层间布线方向应该取垂直方向,就是顶层为水平方向,底层为垂直方向,这样可以减小信号间的干扰。6)敷铜在PCB设计中对高频电路板布线时,增加接地的敷铜可以减小信号间的干扰!7)包地在PCB设计中对高频电路板布线时,对重要的信号线进行包地处理,可以显著提高该信号的抗干扰能力,当然还可以对干扰源进行包地处理,使其不能干扰其它信号!
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PCB板层的参数、信号线的间距、驱动端和接收端的电气特性以及信号线端接方式对串扰都有一定的影响!所以为了减少高频信号的串扰,在布线的时候要求尽可能的做到以下几点:如果同一层内的平行走线几乎无法避免,在相邻两个层,走线的方向务必却为相互垂直;在布线空间允许的条件下,在串扰较严重的两条线之间插入一条地线或地平面,可以起到隔离的作用而减少串扰;当信号线周围的空间本身就存在时变的电磁场时,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅减少干扰;在数字电路中,通常的时钟信号都是边沿变化快的信号,对外串扰大!
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高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好.一个过孔可带来约0!5pF的分布电容,减少过孔数能显着提高速度和减少数据出错的可能性。高频电路器件管脚间的引线越短越好信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的,高频的信号引线越长,它就越容易耦合到靠近它的元器件上去,所以对于诸如信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB线、HDMI线等高频信号线都是要求尽可能的走线越短越好!
PCB设计高频电路板布线注意事项1)合理选择层数在PCB设计中对高频电路板布线时,利用中间内层平面作为电源和地线层,可以起到屏蔽的作用,有效降低寄生电感、缩短信号线长度、降低信号间的交叉干扰,一般情况下,四层板比两层板的噪声低20dB.2)走线方式在PCB设计中对高频电路板布线时,走线必须按照45°角拐弯,这样可以减小高频信号的发射和相互之间的耦合.3)走线长度在PCB设计中对高频电路板布线时,走线长度越短越好,两根线并行距离越短越好。
所以在设计中,时钟线宜用地线包围起来并多打地线孔来减少分布电容,从而减少串扰;对高频信号时钟尽量使用低电压差分时钟信号并包地方式,需要注意包地打孔的完整性;在布线空间许可的前提下,加大相邻信号线间的间距,减小信号线的平行长度,时钟线尽量与关键信号线垂直而不要平行;闲置不用的输入端不要悬空,而是将其接地或接电源(电源在高频信号回路中也是地),因为悬空的线有可能等效于发射天线,接地就能抑制发射.实践证明,用这种办法消除串扰有时能立即见效!