射频电路印刷电路板的电磁兼容性设计

随着通讯技术的发展，手持无线射频电路技术运用越来越广，如：无线寻呼机、手机、无线PDA等，其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量。 这些掌上产品的一个最大特点就是小型化，而小型化意味着元器件的密度很大，这使得元器件（包括SMD、SMC、裸片等）的相互干扰十分突出。电磁干扰信号 假如处理不当，可能造成整个电路系统的无法正常工作，因此，如何防止和抑制电磁干扰，进步电磁兼容性，就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。 同一电路，不同的PCB设计结构，其性能指标会相差很大。本讨论采用Protel99 SE软件进行掌上产品的射频电路PCB设计时，假如最大限度地实现电路的性能指标，以达到电磁兼容要求。

1 板材的选择

印刷电路板的基材包括有机类与无机类两大类。基材中最重要的性能是介电常数εr、耗散因子（或称介质损耗）tanδ、热膨胀系数CET和吸湿率。其中εr影响电路阻抗及信号传输速率。对于高频电路，介电常数公差是首要考虑的更关键因素，应选择介电常数公差小的基材。

2 PCB设计流程

由于Protel99 SE软件的使用与Protel 98等软件不同，因此，首先扼要讨论采用Protel99 SE软件进行PCB设计的流程。

　　①由于Protel99 SE采用的是工程（PROJECT）数据库模式治理，在Windows 99下是隐含的，所以应先键立1个数据库文件用于治理所设计的电路原理图与PCB版图。

　　②原理图的设计。为了可以实现网络连接，在进行原理设计之间，所用到的元器件都必须在元器件库中存在，否则，应在SCHLIB中做出所需的元器件并存进库文件中。然后，只需从元器件库中调用所需的元器件，并根据所设计的电路图进行连接即可。

　　③原理图设计完成后，可形成一个网络表以备进行PCB设计时使用。

　　④PCB 的设计。

a.PCB外形及尺寸的确定。根据所设计的PCB在产品的位置、空间的大小、外形以及与其它部件的配合来确定PCB的外形与尺寸。在 MECHANICAL LAYER层用PLACE TRACK命令画出PCB的外形。

b.根据SMT的要求，在PCB上制作定位孔、视眼、参考点等。

c.元器件的制作。假如需要使用一些元器件库中不存在的 特殊元器件，则在布局之前需先进行元器件的制作。在Protel99 SE中制作元器件的过程比较简单，选择"DESIGN"菜单中的"MAKE LIBRARY"命令后就进进了元器件制作窗口，再选择"TOOL"菜单中的"NEW COMPONENT"命令就可以进行元器件的设计。这时只需根据实际元器件的外形、大小等在TOP LAYER层以PLACE PAD等命令在一定的位置画出相应的焊盘并编辑成所需的焊盘（包括焊盘外形、大小、内径尺寸及角度等，另外还应标出焊盘相应的引脚名），然后以PLACE TRACK命令在TOP OVERLAYER层中画出元器件的最大外形，取一个元器件名存进元器件库中即可。

d.元器件制作完成后，进行布局及布线，这两部分在下面具体进行讨论。

e.以上过程完成后必须进行检查。这一方面包括电路原理的检查，另一方面还必须检查相互间的匹配及装配题目。电路原理的检查可以人工检查，也可以采用网络 自动检查（原理图形成的网络与PCB形成的网络进行比较即可）。

f.检查无误后，对文件进行存档、输出。在Protel99 SE中必须使用"FILE"选项中的"EXPORT"命令，把文件存放到指定的路径与文件中（"IMPORT"命令则是把某一文件调进到Protel99 SE中）。注：在Protel99 SE中"FILE"选项中的"SAVE COPY AS…"命令执行后，所选取的文件名在Windows 98中是不可见的，所以在资源治理器中是看不到该文件的。这与Protel 98中的"SAVE AS…"功能不完全一样。

3 元器件的布局

由于SMT一般采用红外炉热流焊来实现元器件的焊接，因而元器件的布局影响到焊点的质量，进而影响到产品的成品率。而对于射频电路PCB设计而 言，电磁兼容性要求每个电路模块尽量不产生电磁辐射，并且具有一定的抗电磁干扰能力，因此，元器件的布局还直接影响到电路本身的干扰及抗干扰能力，这也直 接关系到所设计电路的性能。因此，在进行射频电路PCB设计时除了要考虑普通PCB设计时的布局外，主要还须考虑如何减小射频电路中各部分之间相互干扰、 如何减小电路本身对其它电路的干扰以及电路本身的抗干扰能力。根据经验，对于射频电路效果的好坏不仅取决于射频电路板本身的性能指标，很大部分还取决于与 CPU处理板间的相互影响，因此，在进行PCB设计时，公道布局显得尤为重要。

布局总原则：元器件应尽可能同一方向排列，通过选择PCB进进熔锡系统的方向来减少甚至避免焊接不良的现象；根据经验元器件间最少要有 0.5mm的间距才能满足元器