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降低RF电路设计中的寄生信号的八个方法

   2013-03-29 安规与电磁兼容网4070

方法三: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

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。

方法四: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。

      方法六: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。

 
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