干货 | 八条“黄金规则”解决RF电路寄生信号

news2024/12/19 20:04:38

PART 01

接地通孔应位于接地参考层开关处

流经所布线路的所有电流都有相等的回流。耦合策略固然很多,不过回流通常流经相邻的接地层或与信号线路并行布置的接地。在参考层继续时,所有耦合都仅限于传输线路,一切都非常正常。不过,如果信号线路从顶层切换至内部或底层时,回流也必须获得路径。

图1就是一个实例。顶层信号线路电流下面紧挨着就是回流。当它转移到底层时,回流就通过附近的通孔。不过,如果附近没有用于回流的通孔时,回流就要通过最近可用的接地通孔。

更远的距离会产生电流环路,形成电感器。如果这种不必要的电流路径偏移,碰巧又同另一条线路交叉,那么干扰就会更严重。这种电流环路其实相当于形成了一个天线!

图1:信号电流从器件引脚经过通孔流到较低层。回流在被迫流向最近通孔改变至不同参考层之前位于信号之下。唯样商城自建高效智能仓储,拥有自营库存超100,000种,提供一站式正品现货采购、个性化解决方案、选型替代等多元 化服务。

接地参考是最佳策略,但高速线路有时候可布置在内部层上。接地参考层上下都放置非常困难,半导体厂商可能会受到引脚限制,把电源线安放在高速线路旁边。参考电流要是需要在非DC耦合的各层或各网之间切换,应紧挨着开关点安放去耦电容。

PART 0 2 将器件焊盘与顶层接地连接起来

许多器件在器件封装底部都采用散热接地焊盘。在RF器件上,这些通常都是电气接地,而相邻焊盘点有接地通孔阵列。可将器件焊盘直接连接至接地引脚,并通过顶层接地连接至任何灌铜。如有多个路径,回流会按路径阻抗比例拆分。通过焊盘进行接地连接相对于引脚接地而言,路径更短、阻抗更低。

电路板与器件焊盘之间良好的电气连接至关重要。装配时,电路板通孔阵列中的未填充通孔也可能会抽走器件的焊膏,留下空隙。填满通孔是保证焊接到位的好办法。

在评测中,还要打开焊接掩模层确认没有焊接掩模在器件下方的电路板接地上,因为焊接掩模可能会抬高器件或使其摇摆。

PART 03

无参考层间隙

器件周边到处都是通孔。 电源网分解成本地去耦,然后降至电源层,通常提供多个通孔以最大限度减少电感,提高载流容量,同时控制总线可降至内层。 所有这些分解最终都会在器件附近完全被钳住。

每个这些通孔都会在内接地层上产生大于通孔直径自身的禁入区,提供制造空隙。这些禁入区很容易在回流路径上造成中断。一些通孔彼此靠近则会形成接地层沟,顶层CAD视图看不见,这将导致情况进一步复杂化。

图2两个电源层通孔的接地层空隙可产生重叠的禁入区,并在返回路径上造成中断。回流只能转道绕过接地层禁入区,形成现在常见的发射感应路径问题。

图2:通孔周围接地层的禁入区可能重叠,迫使回流远离信号路径。即便没有重叠,禁入区也会在接地层形成鼠咬阻抗中断

甚至“友好型”接地通孔也会为相关金属焊盘带来电路板制造工艺要求的最小尺寸规格。通孔如果非常靠近信号线路,就会产生好像顶层接地空隙被老鼠咬掉一块一样的侵蚀。图2是鼠咬示意图。

由于禁入区由CAD软件自动生成,通孔在系统电路板上的使用又很频繁,因此先期布局过程几乎总会出现一些返回路径中断问题。

布局评测时要跟踪每条高速线路,检查相关回流层以避免中断。让所有可在任何区域产生接地层干扰的通孔更靠近顶层接地空隙是一个不错的方法。

PART 0 4 保持差分线路的差 分性

回流路径对信号线路性能至关重要,其应视为信号路径的一部分。与此同时,差分对通常没有紧密耦合,回流可能流经相邻层。两个回流必须通过相等的电气路径布线。

即便在差分对的两条线路不紧密耦合时,邻近与共享型设计限制也会让回流处于相同层。要真正保持低寄生信号,需要更好的匹配。差分组件下接地层的断流器等任何计划结构都应是对称的。

同样,长度是否匹配可能也会产生信号线路中的波形曲线问题。回流不会引起波形曲线问题。一条差分线路的长度匹配情况应在其它差分线路中体现。

PART 0 5 RF信号线路附近没有时钟或控制线路

时钟和控制线路有时可视为没什么影响的邻居,因为其工作速度低,甚至接近DC。不过,其开关特性几乎接近方波,可在奇数谐波频率下生成独特的音调。

方波发射能源的基本频率虽然不会产生什么影响,但其锐利的边缘可能会有影响。在数字系统设计中,转折频率可估算必须要考虑的最高频率谐波,计算方式为:Fknee=0.5/Tr,这里的Tr是上升时间。

请注意,是上升时间,而不是信号频率。不过锐利边缘的方波也有强大的高阶奇数谐波,其可能只在错误频率下下降并耦合在RF线路上,违反严格的传输掩模要求。

时钟和控制线路应由内部接地层或顶层接地灌流(ground pour)与RF信号线路隔离。如果不能使用接地隔离信号,那么线路布线应确保直角交叉。因为时钟或控制线路发射的磁通线路会围绕干扰源线路的电流形成放射柱形等高线,它们将不会在接收器线路中产生电流。

放慢上升时间不但可降低转折频率,而且还有助于减少干扰源的干扰,但时钟或控制线路也可充当接收器线路。接收器线路仍可作为将寄生信号导入器件的导管。

PART 0 6 使用接地隔离高速线路

微波传输带与带线大多数都与相邻接地层耦合。一些通量线路仍沿水平方向散发,并端接于相邻迹线。一条高速线路或差分对上的音调在下一条迹线上终结,但信号层上的接地灌流会为通量线路带来较低阻抗的终点,让邻近迹线不受音调干扰。

时钟分布或合成器设备路由出来、用于承载相同频率的迹线集群可能相邻而行,因为干扰源音调已经存在于接收器线路上。不过,分组的线路最终会分散。

分散时,应在分散线路之间提供接地灌流,并在其开始分散的地方灌入通孔,以便感应回流沿着额定回流路径流回。在图3中,接地岛末端的通孔可使感应电流流到参考层上。接地灌流上其它通孔之间的间隔不要超过一个波长的十分之一,以确保接地不会成为共振结构。

图3:差分线路分散处的顶层接地通孔为回流提供流动路径

PART 0 7 不要在噪声较大的电源层进行RF线路布线

音调进入电源层就会扩散到每个地方。如果杂散音调进入电源、缓冲器、混频器、衰减器和振荡器,就会对干扰频率进行调制。

同样,当电源到达电路板时,它还没有彻底被清空而实现对RF电路系统的驱动。应最大限度减少RF线路在电源层的暴露,特别是未过滤的电源层。

邻近接地的大型电源层可创建高质量嵌入式电容,使寄生信号衰减,并用于数字通信系统与某些RF系统。另一种方法是使用最小化电源层,有时更像是肥大迹线而不能说是层,这样RF线路更容易彻底避开电源层。

这两种方法都可行,不过决不能将二者的最差特性凑在一起,也就是既使用小型电源层,又在顶部走线RF线路。

PART 0 8 让去耦靠近器件

去耦不仅有助于避免杂散噪声进入器件,还可帮助消除器件内部生成的音调,避免其耦合到电源层上。去耦电容越靠近工作电路系统,效率就越高。本地去耦受电路板迹线的寄生阻抗干扰较小,较短的迹线支持较小的天线,减少有害音调发射。

电容器安放要结合最高自共振频率,通常最小值、最小外壳尺寸、最靠近器件,以及越大的电容器,离器件越远。在RF频率下,电路板背面的电容器会产生通孔串连接地路径的寄生电感,损失大量噪声衰减优势。

PART 0 9 简单总结

通过电路板布局评测,我们可发现可能发射或接收杂散RF音调的结构。要跟踪每一条线路,有意识地明确其回流路径,确保它能够与线路并行,特别是要彻底检查过渡。

此外,还要将潜在干扰源与接收器隔离。按照一些简单直观的规则降低寄生信号,可加速产品发布,降低调试成本。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/371612.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

MySQL关于NULL值,常见的几个坑

数据库版本MySQL8。 1.count 函数 觉得 NULL值 不算数 ,所以开发中要避免count的时候丢失数据。 如图所示,以下有7条记录,但是count(name)却只有6条。 为什么丢失数据?因为MySQL的count函数觉得 Null值不算数,就是说…

Shader(着色)

1.深度测试(Z-Buffer )每个像素需要一个深度来排序是否需要渲染,所以需要额外的buffer来存储,frame buffer 存颜色,depth buffer (z-buffer) 存深度。2.Lambert(漫反射)3.Blinn-Phong (高光)4.环…

Netty权威指南总结(一)

一、为什么选择Netty:API使用简单,开发门槛低,屏蔽了NIO通信的底层细节。功能强大,预制了很多种编解码功能,支持主流协议。定制能力强,可以通过ChannelHandler对通信框架进行灵活地拓展。性能高、成熟、稳定…

一文搞定Android Vsync原理简析

屏幕渲染原理"现代计算机之父"冯诺依曼提出了计算机的体系结构: 计算机由运算器,存储器,控制器,输入设备和输出设备构成,每部分各司其职,它们之间通过控制信号进行交互。计算机发展到现在,已经出…

【Python知识点桂电版】01基本数据类型

一、变量变量定义注:查看变量类型->type(变量)查看变量地址->id(变量)变量命名规则只允许出现:英文、中文、数字、下划线(不推荐用中文,不能以数字开头)大小写敏感不可使用关键字(如and)和…

代码随想录【Day24】| 开始回溯!77. 组合

回溯的本质是穷举,穷举所有可能,然后选出我们想要的答案,如果想让回溯法高效一些,可以加一些剪枝的操作,但也改不了回溯法就是穷举的本质。 那么既然回溯法并不高效为什么还要用它呢? 因为没得选&#xf…

cesium: 设置skybox透明并添加背景图 ( 003 )

第003个 点击查看专栏目录 本示例的目的是介绍如何在vue+cesium中设置skybox透明并添加背景图。 我们不想要黑乎乎的背景,想自定义一个背景图,然后前面显示地球。 直接复制下面的 vue+cesium源代码,操作2分钟即可运行实现效果. 文章目录 示例效果配置方式示例源代码(共70…

奇妙的background-clip:text

我们在学习CSS3时,一个背景属性background-clip用来对背景进行裁剪,即指定背景绘制的区域,通常我们使用的几个属性如下:值说明border-box默认值。背景绘制在边框方框内(剪切成边框方框)。padding-box背景绘…

【C++入门(上篇)】C++入门学习

前言: 在之前的学习中,我们已经对初阶数据结构进行相应了学习,加上之前C语言的学习功底。今天,我们将会踏上更高一级“台阶”的学习-----即C的学习!!! 文章目录1.C 简介1.1什么是C1.2.C的发展史…

【数据库】join SQL语句原理优化

背景 在实际的开发中,业务相关表都是通过uid或者一个可以标记业务领域的一个属性转换成的字段进行关联的,但是对于一些后续的业务,比如数据分析、下游系统使用、金融对账等业务,需要进行多表联查,之前实际生产的时候就…

【安卓开发】内容提供器

内容提供器实现了不同程序之间实现数据共享的功能。 7.2 运行时权限 安卓6.0版本后引入了运行时权限 每个权限都属于一个组&#xff0c;授权了其中一个&#xff0c;一个组内的权限都将会被授权。 测试代码 // AndroidManifest.xml中加入以下代码 <uses-permission andr…

魔改hustoj源码使其支持显示队名和队员及女队标志

0. 起因&需求 本文涉及到的开源项目Github地址&#xff1a;https://github.com/zhblue/hustoj 事件的起因是&#xff0c;计算机学院要举办一个院级的ACM比赛&#xff0c;然后捏… 老师给我提了一个需求&#xff0c;就是能不能把比赛排行榜显示的队名下标注对应的队员&…

光栅化Triangles(笔记)

field of view (可见区域) 该角度越大,需要透视投影的角度越大,成像显示的内容越多 有Y值,则可得出成像范围 屏幕: 典型的光栅处理设备所有像素都被表示为x,y坐标轴形式 3D方块成像步骤: 先将其所在平面化为 与屏幕等长等宽的形式: 如何将一个三角形拆成像素&#xff1f;采样…

C++学习笔记-2

C学习笔记-2输入/输出控制----I/O流命名空间的定义及使用string类型函数改进域解析符::扩大全局变量的作用域形式参数可带有默认值函数重载引用的定义与应用引用的概念及使用引用作为形式参数引用与指针的比较引用作为返回值动态内存空间用new申请动态内存空间用delete释放动态…

unicloud的aggregate聚合查询时间戳转日期

我特么不知道看了这个帖子几百遍才看明白到-----》unicloud数据库中&#xff0c;聚合操作如何操作时间戳&#xff1f; - DCloud问答 自己淋过雨老想着为别人撑伞&#xff0c;可怜我这35岁的老人家&#xff0c;给我去点关注&#xff01;&#xff01;&#xff01;&#xff01;&a…

centos上cliskhouse的安装记录

clickhouse是由俄罗斯Yandex公司开发的列式存储数据库&#xff0c;于2016年开源&#xff0c;clickhouse的定位是快速的数据分析&#xff0c;对于处理海量数据的情况性能非常好&#xff0c;在网上也有很多测试的案例&#xff0c;在大数据的情况下性能远超过其他数据库&#xff0…

ThreadLocal原理、结构、源码解析

文章目录一、Thread简介1.什么是ThreadLocal2.为什么要是用ThreadLocal2.1Synchronized、Lock保证线程安全2.2ThreadLocal保证线程安全3.ThreadLocal和Synchronized的区别二、ThreadLocal原理1.Thread抽象内部结构2.ThreadLocal源码2.1Thread、ThreadLocal、ThreadLocalMap、En…

行业观察 | 内存接口芯片和CXL协议

本文对内存接口芯片的概念和CXL协议进行不完全总结。 更新&#xff1a;2022 / 02 / 25 行业观察 | 内存接口芯片背景内存接口芯片概念趋势CXL 协议背景 DRAM 内存基本被国外巨头 三星、美光 等内存模组制造商垄断&#xff0c;合计市场占有率超过 90%。 内存接口芯片 概念 什…

【Android】Android开发笔记(一)

【Android】Android开发笔记&#xff08;一&#xff09; 在Android Studio中import module和delete moduleimport moduledelete moduleAndroid Studio中App&#xff08;Module&#xff09;无法正常运行在实机上测试App一些基本概念App的工程结构结语在Android Studio中import m…

Leetcode Solutions - Part 2

1. Two Sum 给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target&#xff0c;请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那 两个 整数&#xff0c;并返回它们的数组下标。 你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是&#xff0c;数组中同一个元素在答案里不能重复出现。 你可以按…