成功的RF設(shè)計必須仔細注意整個設(shè)計過程中每個步驟及每個細節(jié)，這意味著必須在設(shè)計開始階段就要進行徹底的、仔細的規(guī)劃，并對每個設(shè)計步驟的進展進行全面持續(xù)的評估。而這種細致的設(shè)計技巧正是國內(nèi)大多數(shù)電子企業(yè)文化所欠缺的。

近幾年來，由于藍牙設(shè)備、無線局域網(wǎng)絡(WLAN)設(shè)備，和移動電話的需求與成長，促使業(yè)者越來越關(guān)注RF電路設(shè)計的技巧。從過去到現(xiàn)在，RF電路板設(shè)計如同電磁干擾(EMI)問題一樣，一直是工程師們最難掌控的部份，甚至是夢魘。若想要一次就設(shè)計成功，必須事先仔細規(guī)劃和注重細節(jié)才能奏效。

射頻(RF)電路板設(shè)計由于在理論上還有很多不確定性，因此常被形容為一種「黑色藝術(shù)」(black art) 。但這只是一種以偏蓋全的觀點，RF電路板設(shè)計還是有許多可以遵循的法則。不過，在實際設(shè)計時，真正實用的技巧是當這些法則因各種限制而無法實施時，如何對它們進行折衷處理。重要的RF設(shè)計課題包括：阻抗和阻抗匹配、絕緣層材料和層疊板、波長和諧波...等，本文將集中探討與RF電路板分區(qū)設(shè)計有關(guān)的各種問題。

微過孔的種類

電路板上不同性質(zhì)的電路必須分隔，但是又要在不產(chǎn)生電磁干擾的最佳情況下連接，這就需要用到微過孔(microvia)。通常微過孔直徑為0.05mm至0.20mm，這些過孔一般分為三類，即盲孔(blind via)、埋孔(bury via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內(nèi)層，層壓前利用通孔成型制程完成，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內(nèi)層。第三種稱為通孔，這種孔穿過整個線路板，可用于實現(xiàn)內(nèi)部互連或作為組件的黏著定位孔。

采用分區(qū)技巧

在設(shè)計RF電路板時，應盡可能把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔離開來，簡單的說，就是讓高功率RF發(fā)射電路遠離低噪音接收電路。如果PCB板上有很多空間，那么可以很容易地做到這一點。但通常零組件很多時，PCB空間就會變的很小，因此這是很難達到的?？梢园阉鼈兎旁赑CB板的兩面，或者讓它們交替工作，而不是同時工作。高功率電路有時還可包括RF緩沖器(buffer)和壓控振蕩器(VCO)。

設(shè)計分區(qū)可以分成實體分區(qū)(physical partitioning)和電氣分區(qū)(Electrical partitioning)。實體分區(qū)主要涉及零組件布局、方位和屏蔽等問題;電氣分區(qū)可以繼續(xù)分成電源分配、RF走線、敏感電路和信號、接地等分區(qū)。

實體分區(qū)

零組件布局是實現(xiàn)一個優(yōu)異RF設(shè)計的關(guān)鍵，最有效的技術(shù)是首先固定位于RF路徑上的零組件，并調(diào)整其方位，使RF路徑的長度減到最小。并使RF輸入遠離RF輸出，并盡可能遠離高功率電路和低噪音電路。

最有效的電路板堆棧方法是將主接地安排在表層下的第二層，并盡可能將RF線走在表層上。將RF路徑上的過孔尺寸減到最小不僅可以減少路徑電感，而且還可以減少主接地上的虛焊點，并可減少RF能量泄漏到層疊板內(nèi)其它區(qū)域的機會。

在實體空間上，像多級放大器這樣的線性電路通常足以將多個RF區(qū)之間相互隔離開來，但是雙工器、混頻器和中頻放大器總是有多個RF/IF信號相互干擾，因此必須小心地將這一影響減到最小。RF與IF走線應盡可能走十字交叉，并盡可能在它們之間隔一塊接地面積。正確的RF路徑對整塊PCB板的性能而言非常重要，這也就是為什么零組件布局通常在移動電話PCB板設(shè)計中占大部份時間的原因。

在移動電話PCB板上，通常可以將低噪音放大器電路放在PCB板的某一面，而高功率放大器放在另一面，并最終藉由雙工器在同一面上將它們連接到RF天線的一端和基頻處理器的另一端。這需要一些技巧來確保RF能量不會藉由過孔，從板的一面?zhèn)鬟f到另一面，常用的技術(shù)是在兩面都使用盲孔?？梢越逵蓪⒚た装才旁赑CB板兩面都不受RF干擾的區(qū)域，來將過孔的不利影響減到最小。

金屬屏蔽罩

有時，不太可能在多個電路區(qū)塊之間保留足夠的區(qū)隔，在這種情況下就必須考慮采用金屬屏蔽罩將射頻能量屏蔽在RF區(qū)域內(nèi)，但金屬屏蔽罩也有副作用，例如：制造成本和裝配成本都很高。

外形不規(guī)則的金屬屏蔽罩在制造時很難保證高精密度，長方形或正方形金屬屏蔽罩又使零組件布局受到一些限制;金屬屏蔽罩不利于零組件更換和故障移位;由于金屬屏蔽罩必須焊在接地面上，而且必須與零組件保持一個適當?shù)木嚯x，因此需要占用寶貴的PCB板空間。