RF电路和数字电路在同块PCB上的解决方案

（文章来源：电子工程网）

当设计有RF元件的PCB时，应该总是采用一个可靠的地线层。其目的是在电路中建立一个有效的0V电位点，使所有的器件容易去耦。供电电源的0V端子应直接连接在此地线层。由于地线层的低阻抗，已被去耦的两个节点间将不会产生信号耦合。对于板上多个信号幅值可能相差120dB，表面贴装PCB 上，所有信号布线在元件安装面的同一面，地线层则在其反面。理想的地线层应覆盖整个PCB。如果采用两层以上的PCB ，地线层应放置在邻近信号层的层上。另一方法是将信号布线层的空余部分也用地线平面填充，这些地线平面必须通过多个过孔与主地线层面连接。

所有对地线层的连接必须尽量短，接地过孔应放置在（或非常接近） 元件的焊盘处。决不要让两个地信号共用一个接地过孔，这可能导致由于过孔连接阻抗在两个焊盘之间产生串扰。

去耦电容应该放置在尽可能靠近引脚的位置，每个需要去耦的引脚处都应采用电容去耦。采用高品质的陶瓷电容，介电类型最好是“ NPO” ， “ X7R” 在大多数应用中也能较好工作。理想的选择电容值应使其串联谐振等于信号频率。例如434 MHz 时，SMD 贴装的100 p F 电容将良好工作，此频率时，电容的容抗约为4 Ω，过孔的感抗也在同样范围。串联的电容和过孔对于信号频率形成一个陷波滤波器，使之能有效的去耦。868 MHz 时，33 p F 电容是一个理想的选择。除了RF 去耦的小值电容，一个大值电容也应放置在电源线路上去耦低频，可选择一个2. 2 μF陶瓷或10μF 的钽电容。

星形布线是模拟电路设计中众所周知的技巧（如图1所示） 。星形布线———电路板上各模块具有各自的来自公共供电电源点的电源线路。在这种情况下，星形布线意味着电路的数字部分和RF 部分应有各自的电源线路，这些电源线应在靠近IC 处分别去耦。这是一个隔开来自数字

部分和来自RF 部分电源噪声的有效方法。如果将有严重噪声的模块置于同一电路板上，可以将电感（磁珠） 或小阻值电阻（10 Ω） 串联在电源线和模块之间，并且必须采用至少10 μF 的钽电容作这些模块的电源去耦。这样的模块如RS 232 驱动器或开关电源稳压器。

为减小来自噪声模块及周边模拟部分的干扰，各电路模块在板上的布局是重要的。应总是将敏感的模块（ RF部分和天线） 远离噪声模块（微控制器和RS 232 驱动器）以避免干扰。如上所述，RF 信号在发送时会对其他敏感模拟电路模块如ADC 造成干扰。大多数问题发生在较低的工作频段（如27 MHz） 以及高的功率输出水平。用RF 去耦电容（100p F） 连接到地来去耦敏感点是一个好的设计习惯。

天线可以整体做在PCB 上。对比传统的鞭状天线，不仅节省空间和生产成本，机构上也更稳固可靠。惯例中，环形天线设计应用于相对较窄的带宽，这有助于抑制不需要的强信号以免干扰接收器。应注意到环形天线可能收到由附近噪声信号线路容性耦合的噪声。它会干扰接收器，也可能影响发送器的调制。因此在天线附近一定不要布数字信号线路，并建议在天线周围保持自由空间。接近天线的任何物体都将构成调谐网络的一部分，而导致天线调谐偏离预想的频点，使收发辐射范围减小。对于所有的各类天线必须注意这一事实，电路板的外壳也可能影响天线调谐。同时应注意去除天线面积处的地线层面，否则天线不能有效工作。

如果用电缆将RF 电路板连接到外部数字电路，应使用双绞线缆。每一根信号线必须和GND 线双绞在一起（DIN/ GND ， DOUT/ GND ， CS/ GND ， PWR _ UP/ GND） 。切记将RF 电路板和数字应用电路板用双绞线缆的GND线连接起来，线缆长度应尽量短。给RF 电路板供电的线路也必须与GND 双绞（VDD/ GND） 。
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