PCB高频布线工艺和选材
CB加工工艺的限制。
FR4 板材有各种厚度，适用于多层层压的板材品种齐全，表四以FR4 板材为 例给出一种多层板层压结构和板材厚度分配参数，以供PCB设计工程师参考。
表三FR4层压板结构参数
六层板、完成板厚度为1.6mm，其层压结构如图四所示。
图四六层板层压结构
4 常用板材性能参数比较
由上所述，板材对PCB 设计和加工影响最大的参数主要是介电常数和损耗 因子。对于多层板设计，板材选取还需考虑加工冲孔、层压性能。下面是 FR4/PTFE/F4/S1139/RO4350等几种板材的参数说明。
表 三 板材主要参数性能比较
由以上传输线特性阻抗、损耗、传播波长分析和板材比较，产品设计须 考虑成本，市场因素。因此建议在PCB设计中，设计者选取板材考虑如下关键 因素：
（1）信号工作频率不同对板材要求不同。
（2）工作在1GHz 以下的PCB 可以选用FR4，成本低、多层压制板工艺成 熟。如信号入出阻抗较低（50欧姆），在布线时需要严格考虑传输线特性阻抗和线间耦合，缺点是不同厂家以及不同批生产的FR4 板材掺杂不同,介电常数不同 （4.2-5.4）且不稳定。
（3）工作在622Mb/s以上的光纤通信产品和1G以上3GHz以下的小信号微 波收发信机，可以选用改性环氧树脂材料如S1139，由于其介电常数在10GHz 时比较稳定、成本较低、多层压制板工艺与FR4 相同。如622Mb/s 数据复用分 路、时钟提取、小信号放大、光收发信机等处建议采用此类板材，以便于制作多 层板且板材成本略高于FR4（高4分/cm2左右），缺点是基材厚度没有FR4品种 齐全。或者，采用RO4000 系列如RO4350，但目前国内一般用的是RO4350 双 面板。缺点是：这两种板材不同板厚品种数量不齐全，由于板厚尺寸要求，不便 于制作多层印制板。如RO4350，板材厂家生产的规格有10mil/20mil/30mil/60mil 等四种板厚，而目前国内进口品种更少，因此限制了层压板设计。
（4）3GHz以下的大信号微波电路如功率放大器和低噪声放大器建议选用类 似RO4350 的双面板材，RO4350 介电常数相当稳定、损耗因子较低、耐热特性 好、加工工艺与FR4相当。其板材成本略高于FR4（高6分/cm2左右）。
（5）10GHz 以上的微波电路如功率放大器、低噪声放大器、上下变频器等 对板材要求更高，建议采用性能相当于F4的双面板材。
（6）无线手机多层板PCB 板材要求板材介电常数稳定度、损耗因子较低、 成本较低、介质屏蔽要求高，建议选用性能类似PTFE（美国/欧洲等多用）的板 材，或FR4和高频板组合粘接组成低成本、高性能层压板。
图五典型射频/数字多层板结构
典型射频/数字多层板结构，基于RO4350 板材的层压板，其可能的带状线和 微带传输线结构见图五。
5 高频板PCB工艺
根据以上对传输线特性介绍，进一步可以从线宽、过孔、线间串扰、屏蔽等
四个方面说明高频PCB设计需要注意的细节地方。
（1）传输线线宽
传输线线宽设计基于阻抗匹配理论。
图六阻抗匹配
当入出阻抗以及传输线阻抗匹配时，系统输出功率最大（信号总功率最小）， 入出反射最小。对于微波电路，阻抗匹配设计还需要考虑器件的工作点。信号线 过孔会引起阻抗传输特性变化，TTL、CMOS 逻辑信号线特性阻抗高，这种 影响不计。但在50 欧姆等低阻抗、高频电路这种影响需要考虑。一般要求信号 线没有过孔。
（2）传输线线间串扰
当两根平行微带线间距很小时产生偶合，引起彼此线间串扰并且影响传输线 特性阻抗。对于50欧姆和75欧姆高频电路尤其需要注意，并在电路设计上采取 措施。实际电路设计中还用到这种偶合特性，如手机发射功率测量和功率控制就 是一例。下面的分析对高频电路和ECL 高速数据（时钟）线有效，对微小信号 电路（如精密运算放大电路）有参考价值。
图七传输线线间串扰 设线间偶合度为C，C的大小与εr、W/d、S、平行线长L有关。间距S 愈小， 偶合愈强；L愈长、偶合愈强。为了增加感性认识，举例：利用这种特性做成的 50 欧姆定向偶合器。如1.97GHz PCS 频端基站功率放大器,其中d=30 mil、 εr=3.48：
10dB定向偶合器PCB尺寸：S=5mil,l=920mil,W=53mil
20dB定向偶合器PCB尺寸：S=35mil,l=920mil,W=62mil
为了减小信号线间串扰，建议
A、高频或高速数据平行信号线间距离S是线宽的一倍以上。
B、尽量减少信号线间平行的长度。
C、高频小信号、微弱信号避开电源和逻辑信号线等强干扰源。
（3）接地过孔电磁分析。
无论IC器件管脚接地还是其它阻容器件接地，在高频电路中都要求接地过孔 尽可能地靠近管脚，其理论依据是：高频信号接地线通路以理想传输线终端接地等效，其驻波状态如图八所示。
图八驻波状态图
由于接地