RF電路和數字電路在同塊PCB上的解決方案

（文章來源：電子工程網）

當設計有RF元件的PCB時，應該總是采用一個可靠的地線層。其目的是在電路中建立一個有效的0V電位點，使所有的器件容易去耦。供電電源的0V端子應直接連接在此地線層。由于地線層的低阻抗，已被去耦的兩個節點間將不會產生信號耦合。對于板上多個信號幅值可能相差120dB，表面貼裝PCB 上，所有信號布線在元件安裝面的同一面，地線層則在其反面。理想的地線層應覆蓋整個PCB。如果采用兩層以上的PCB ，地線層應放置在鄰近信號層的層上。另一方法是將信號布線層的空余部分也用地線平面填充，這些地線平面必須通過多個過孔與主地線層面連接。

所有對地線層的連接必須盡量短，接地過孔應放置在（或非常接近） 元件的焊盤處。決不要讓兩個地信號共用一個接地過孔，這可能導致由于過孔連接阻抗在兩個焊盤之間產生串擾。

去耦電容應該放置在盡可能靠近引腳的位置，每個需要去耦的引腳處都應采用電容去耦。采用高品質的陶瓷電容，介電類型最好是“ NPO” ， “ X7R” 在大多數應用中也能較好工作。理想的選擇電容值應使其串聯諧振等于信號頻率。例如434 MHz 時，SMD 貼裝的100 p F 電容將良好工作，此頻率時，電容的容抗約為4 Ω，過孔的感抗也在同樣范圍。串聯的電容和過孔對于信號頻率形成一個陷波濾波器，使之能有效的去耦。868 MHz 時，33 p F 電容是一個理想的選擇。除了RF 去耦的小值電容，一個大值電容也應放置在電源線路上去耦低頻，可選擇一個2. 2 μF陶瓷或10μF 的鉭電容。

星形布線是模擬電路設計中眾所周知的技巧（如圖1所示） 。星形布線———電路板上各模塊具有各自的來自公共供電電源點的電源線路。在這種情況下，星形布線意味著電路的數字部分和RF 部分應有各自的電源線路，這些電源線應在靠近IC 處分別去耦。這是一個隔開來自數字

部分和來自RF 部分電源噪聲的有效方法。如果將有嚴重噪聲的模塊置于同一電路板上，可以將電感（磁珠） 或小阻值電阻（10 Ω） 串聯在電源線和模塊之間，并且必須采用至少10 μF 的鉭電容作這些模塊的電源去耦。這樣的模塊如RS 232 驅動器或開關電源穩壓器。

為減小來自噪聲模塊及周邊模擬部分的干擾，各電路模塊在板上的布局是重要的。應總是將敏感的模塊（ RF部分和天線） 遠離噪聲模塊（微控制器和RS 232 驅動器）以避免干擾。如上所述，RF 信號在發送時會對其他敏感模擬電路模塊如ADC 造成干擾。大多數問題發生在較低的工作頻段（如27 MHz） 以及高的功率輸出水平。用RF 去耦電容（100p F） 連接到地來去耦敏感點是一個好的設計習慣。

天線可以整體做在PCB 上。對比傳統的鞭狀天線，不僅節省空間和生產成本，機構上也更穩固可靠。慣例中，環形天線設計應用于相對較窄的帶寬，這有助于抑制不需要的強信號以免干擾接收器。應注意到環形天線可能收到由附近噪聲信號線路容性耦合的噪聲。它會干擾接收器，也可能影響發送器的調制。因此在天線附近一定不要布數字信號線路，并建議在天線周圍保持自由空間。接近天線的任何物體都將構成調諧網絡的一部分，而導致天線調諧偏離預想的頻點，使收發輻射范圍減小。對于所有的各類天線必須注意這一事實，電路板的外殼也可能影響天線調諧。同時應注意去除天線面積處的地線層面，否則天線不能有效工作。

如果用電纜將RF 電路板連接到外部數字電路，應使用雙絞線纜。每一根信號線必須和GND 線雙絞在一起（DIN/ GND ， DOUT/ GND ， CS/ GND ， PWR _ UP/ GND） 。切記將RF 電路板和數字應用電路板用雙絞線纜的GND線連接起來，線纜長度應盡量短。給RF 電路板供電的線路也必須與GND 雙絞（VDD/ GND） 。
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