高頻電路板走線時應該考慮「串擾」的哪些問題

2020-12-04 百家號

隨著電子技術的飛速發展和無線通信技術在各個領域的廣泛應用,高頻、高速、高密度逐漸成為現代電子產品的重要趨勢之一.信號傳輸的高頻和高速數位化迫使PCB向小孔、埋入/盲孔、細導線和薄介質層移動.高頻、高速、高密度多層PCB設計技術已成為一個重要的研究領域.

高頻電路板簡介

高頻電路板是電磁頻率較高的特種電路板,一般來說,高頻可定義為頻率在1GHz以上.其各項物理性能、精度、技術參數要求非常高,常用於汽車防碰撞系統、衛星系統、無線電系統等領域.

該實用新型提供的這種高頻電路板,於芯板中空槽的上開口和下開口邊緣處設有可阻擋流膠的擋邊,這樣,芯板與置於其上表面和下表面的覆銅板粘合時流膠不會進入中空槽內,即一次壓合即可完成粘接操作,較現有技術需經二次壓合才能完成的高頻電路板,該實用新型中的高頻電路板結構簡單,成本低,易於製造.

注意信號線近距離平行走線引入的"串擾"

高頻電路布線要注意信號線近距離平行走線所引入的"串擾",串擾是指沒有直接連接的信號線之間的耦合現象.由於高頻信號沿著傳輸線是以電磁波的形式傳輸的,信號線會起到天線的作用,電磁場的能量會在傳輸線的周圍發射,信號之間由於電磁場的相互耦合而產生的不期望的噪聲信號稱為串擾(Crosstalk).PCB板層的參數、信號線的間距、驅動端和接收端的電氣特性以及信號線端接方式對串擾都有一定的影響.所以為了減少高頻信號的串擾,在布線的時候要求儘可能的做到以下幾點:

(1)如果同一層內的平行走線幾乎無法避免,在相鄰兩個層,走線的方向務必卻為相互垂直;

(2)在布線空間允許的條件下,在串擾較嚴重的兩條線之間插入一條地線或地平面,可以起到隔離的作用而減少串擾;

(3)當信號線周圍的空間本身就存在時變的電磁場時,若無法避免平行分布,可在平行信號線的反面布置大面積"地"來大幅減少幹擾;

(4)在數字電路中,通常的時鐘信號都是邊沿變化快的信號,對外串擾大.所以在設計中,時鐘線宜用地線包圍起來並多打地線孔來減少分布電容,從而減少串擾;

(5)對高頻信號時鐘儘量使用低電壓差分時鐘信號並包地方式,需要注意包地打孔的完整性;

(6)在布線空間許可的前提下,加大相鄰信號線間的間距,減小信號線的平行長度,時鐘線儘量與關鍵信號線垂直而不要平行;

(7)閒置不用的輸入端不要懸空,而是將其接地或接電源(電源在高頻信號迴路中也是地),因為懸空的線有可能等效於發射天線,接地就能抑制發射.實踐證明,用這種辦法消除串擾有時能立即見效.

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