本文主要是關(guān)于手機射頻的相關(guān)介紹，并著重對手機射頻的原理及其作用進行了詳盡的闡述。

手機射頻

手機射頻是指接收、發(fā)送和處理高頻無線電波的功能模塊，我國依據(jù)ITU的規(guī)范。對3G的頻率規(guī)劃如下：中國移動TD-SCDMA是1880--1900MHz和2010—2025MHz；中國電信CDMA2000是1920一1935MHz和2110一2125MHz：中國聯(lián)通WCDMA是1940一1955MHz和2130—2145MHz。

電波需要發(fā)射出去，必須頻率高到一定程度才行，如GSM的900MHZ和1800MHZ。聲音的頻率很低，只有20HZ-20KHZ，這種頻率的信號是無法直接發(fā)射的，必須將其調(diào)制到高頻上也是就是射頻上才能發(fā)射，這就是射頻的意思。

為了達到手機和基站的良好通訊，要求手機發(fā)射的射頻必須有足夠的強度才行，當手機與基站距離較近時，可以用較小功率就可以維持通信了，當手機與基站距離很遠時，手機必須加大自身的發(fā)射功率，才能維持良好通信水平。所以，手機中射頻的功率是自動可調(diào)的。

影響因素

1.天線的集成度，手機為了外觀小巧，很多天線集成在手機內(nèi)部，對射頻有影響，為了達到良好的效果，手機要更大的射頻功率以維持正常工作，這樣的話，會對人體產(chǎn)生一定的影響

2.接收機的特性對手機射頻也有影響，差的接收機會讓用戶收聽到低質(zhì)量的聲音，使用戶丟失基站信息并且造成呼叫斷線。差的接收機靈敏度經(jīng)常是由于發(fā)射機發(fā)射的內(nèi)部噪聲和雜散信號回饋到接收機內(nèi)部造成的。因此，CTIA標準要求：在發(fā)射機最大發(fā)射功率下測量接收機靈敏度。

進入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，手機集成了越來越多的RF技術(shù)，比如支持LTE、TD-SCDMA、WCMDA、CDMA2000、HSDPA、EDGE、GPRS、GSM中多個標準的雙模/多模手機，可實現(xiàn)VoIP、導航、自動支付、電視接收的Wi-Fi、GPS、RFID、NFC手機。采用多種RF技術(shù)使手機的設(shè)計變得越來越復雜。

手機射頻技術(shù)和手機射頻模塊基本構(gòu)成

3G手機射頻部分由射頻接收和射頻發(fā)送兩部分組成，其主要電路包括天線、無線開關(guān)、接收濾波、頻率合成器、高頻放大、接收本振、混頻、中頻、發(fā)射本振、功放控制、功放等。

總體來說，基本的手機射頻部分中的關(guān)鍵元件主要包括RF收發(fā)器（Transceiver），功率放大器（PA），天線開關(guān)模塊（ASM），前端模塊（FEM），雙工器，RF SAW濾波器及合成器等，如圖所示。下面將著重從三個基本部分開始介紹：

手機射頻模塊功率放大器（PA）

功率放大器（PA）用于將收發(fā)器輸出的射頻信號放大。功率放大器領(lǐng)域是一個有門檻的獨立的領(lǐng)域，也是手機里無法集成化的元件，同時這也是手機中最重要的元件，手機性能、占位面積、通話質(zhì)量、手機強度、電池續(xù)航能力都由功率放大器決定。

功率放大器領(lǐng)域主要廠家是RFMD、Skyworks、TriQuint、Renesas、NXP、Avago、ANADIGICS。現(xiàn)在，原本是PA企業(yè)合作伙伴的高通，也直接加入到PA市場中，將在2013年下半年推出以CMOS制程生產(chǎn)的PA，支持LTE-FDD、LTE-TDD、WCDMA、EV-DO、CDMA 1x、TD-SCDMA與GSM/EDGE七種模式，頻譜將涵蓋全球使用中的逾40個頻段，以多頻多模優(yōu)勢宣布進軍PA產(chǎn)業(yè)。

PA市場經(jīng)歷了LDMS PA“擂主”時代之后，砷化鎵（GaAs）PA成為3G時代PA市場的“擂主”。當年帶領(lǐng)砷化鎵攻打PA市場的TriQuint正在積極布局砷化鎵的藍圖，針對3G/4G智能手機擴展連接推出高效率多頻多模功率放大器MMPA。

而高通以CMOS PA攻擂PA市場，未來PA可能會成為手機平臺的一部分，并會出現(xiàn)手機芯片平臺企業(yè)收購、兼并PA企業(yè)的現(xiàn)象。

如何集成這些不同頻段和制式的功率放大器是業(yè)界一直在研究的重要課題。目前有兩種方案：一種是融合架構(gòu)，將不同頻率的射頻功率放大器PA集成;另一種架構(gòu)則是沿信號鏈路的集成，即將PA與雙工器集成。兩種方案各有優(yōu)缺點，適用于不同的手機。融合架構(gòu)，PA的集成度高，對于3個以上頻帶巨有明顯的尺寸優(yōu)勢，5-7個頻帶時還巨有明顯的成本優(yōu)勢。缺點是雖然PA集成了，但是雙工器仍是相當復雜，并且PA集成時有開關(guān)損耗，性能會受影響。而對于后一種架構(gòu)，性能更好，功放與雙功器集成可以提升電流特性，大約可以節(jié)省幾十毫安電流，相當于延長15%的通話時間。所以，業(yè)內(nèi)人士的建議是，大于6個頻段時（不算2G，指3G和4G）采用融合架構(gòu)，而小于四個頻段時采用PA與雙工器集成的方案PAD。目前TriQuint可提供兩種架構(gòu)的方案，RFMD主要偏向于融合PA的架構(gòu)，Skyworks偏向于多頻PAD方案。

收發(fā)器是手機射頻的核心處理單元，主要包括收信單元和發(fā)信單元，前者完成對接收信號的放大，濾波和下變頻最終輸出基帶信號。通常采用零中頻和數(shù)字低中頻的方式實現(xiàn)射頻到基帶的變換;后者完成對基帶信號的上變頻、濾波、放大。主要采用二次變頻的方式實現(xiàn)基帶信號到射頻信號的變換。當射頻/中頻（RF/IF）IC接收信號時，收信單元接受自天線的信號（約800Hz～3GHz）經(jīng)放大、濾波與合成處理后，將射頻信號降頻為基帶，接著是基帶信號處理;而RF/IFIC發(fā)射信號時，則是將20KHz以下的基帶，進行升頻處理，轉(zhuǎn)換為射頻頻帶內(nèi)的信號再發(fā)射出去。

前些年收發(fā)器領(lǐng)域廠家分為兩大類，一類是依托基頻平臺，將收發(fā)器作為平臺的一部分，如高通、NXP、飛思卡爾和聯(lián)發(fā)科。這是因為收發(fā)器與基頻的關(guān)系非常密切，兩者通常需要協(xié)同設(shè)計。另一類是專業(yè)的射頻廠家，不依靠基頻平臺來拓展收發(fā)器市場，如英飛凌、意法半導體、和Skyworks。

隨著收發(fā)器向集成化和多模化發(fā)展，單模的收發(fā)器已經(jīng)完全集成到基頻里。不同頻段和制式的射頻前端器件也一直在以不同的方式集生產(chǎn)。分立的RF收發(fā)器越來越少見。

手機射頻前端模塊（FEM）

前端模塊集成了開關(guān)和射頻濾波器，完成天線接收和發(fā)射的切換、頻段選擇、接收和發(fā)射射頻信號的濾波。在2GHz以下的頻段，許多射頻前端模塊以互補金屬氧化物半導體 （CMOS）、雙極結(jié)型晶體管 （BJT）、硅鍺 （SiGe）或Bipolar CMOS等硅集成電路制程設(shè)計，逐漸形成主流。由于硅集成電路具有成熟的制程，足以設(shè)計龐大復雜的電路，加上可以與中頻與基頻電路一起設(shè)計，因而有極大的發(fā)展?jié)摿ΑＦ渌愘|(zhì)結(jié)構(gòu)晶體管亦在特殊用途的電路嶄露頭角;然而在5GHz以上的頻段，它在低噪聲特性、高功率輸出、功率增加效率的表現(xiàn)均遠較砷化鎵場效晶體管遜色，現(xiàn)階段砷化鎵場效晶體管制程仍在電性功能的表現(xiàn)上居優(yōu)勢。射頻前端模塊電路設(shè)計以往均著重功率放大器的設(shè)計，追求低電壓操作、高功率輸出、高功率增加效率，以符合使用低電壓電池，藉以縮小體積，同時達到省電的要求。功率增加效率與線性度往往無法兼顧，然而在大量使用數(shù)字調(diào)變技術(shù)下，如何保持良好的線性度，成為必然的研究重點。

比如，2013年初出現(xiàn)的高集成智能手機前端模塊，除了覆蓋傳統(tǒng)的GSM850、900、1800和1900 MHz頻段以外，還涵蓋WCDMA 第1、2、4和5頻段，以及LTE第2、4、5和17頻段。除三個聲表面波濾波器和五個雙工器以外，該模塊還包含頻段選擇開關(guān)和解碼器，同時在天線輸出端還帶有可防護高達4 kV的ESD保護電路。

手機RF模塊發(fā)展趨勢

隨著手機制造商繼續(xù)開發(fā)支持更多的頻段和精簡射頻架構(gòu)的手機，將3G手機中使用的GSM、EDGE、WCDMA和HSPA等多種頻段和空中接口模塊整合在一個高度集成、經(jīng)過優(yōu)化的RF模塊中，已經(jīng)成為3G手機設(shè)計射頻方案的首選。

手機中的射頻（RF）前端將越來越多地采用集成模塊，因為它可以使子系統(tǒng)簡化、成本下降和尺寸縮小，為手機增加新功能、節(jié)省提供空間，并為實現(xiàn)單芯片前端解決方案創(chuàng)造條件。隨著前端模塊（FEMs）到射頻（RF）收發(fā)器模塊相繼投入使用，手機RF前端的整合之路一直在持續(xù)發(fā)展。事實上，早在RF收發(fā)器采用直接轉(zhuǎn)換或零中頻（ZIF）架構(gòu)（先消除中頻段，隨后消除IF聲表面波濾波器）的時候，前端集成就已經(jīng)開始了。隨著收發(fā)器架構(gòu)的演進，外部合成元件（即電壓控制振蕩器和鎖相環(huán)）已經(jīng)被直接集成在收發(fā)器的芯片中。高集成度實現(xiàn)了成本的降低以及電路板尺寸的減小。向高集成度發(fā)展的趨勢沒有任何停止的跡象。不過，由于集成的途徑非常多，因此在設(shè)計時必須仔細加以考慮。

高通推出PA，完善其平臺化手機解決方案就是一個集成化的例子。此前手機平臺方案主要包括手機基帶芯片、應(yīng)用處理器、射頻芯片、電源管理以及連接芯片，PA沒有在平臺方案內(nèi)，而是有其單獨的供應(yīng)商。高通推出PA，更多的是想使其解決方案更趨‘平臺化’。

近幾年來，聚焦射頻（RF）技術(shù)，提供射頻模塊最新動態(tài)的網(wǎng)站也越來越多。幫助設(shè)計工程師挑選無線電頻率經(jīng)驗證的最新集成解決方案和即插即用模塊，并即時為現(xiàn)有應(yīng)用增加無線功能。該解決方案中心匯聚了來自Skyworks、Murata、Panasonic和TexasInstruments等業(yè)界領(lǐng)先的制造商提供的最新射頻模塊。這些射頻解決方案同時按頻率范圍（1GHz以下、1-5GHz和5GHz以上）和協(xié)議（藍牙、ZigBee、Wi-Fi和GPS）兩種方式分類。

手機射頻芯片的作用

隨著電路集成技術(shù)日新月異的發(fā)展，射頻電路也趨向于集成化、模塊化，這對于小型化移動終端的開發(fā)、應(yīng)用是特別有利的。目前手機射頻電路是以 RFIC 為中心結(jié)合外圍輔助、控制電路構(gòu)成的。射頻電路中各典型功能模塊的分析是我們討論的主要內(nèi)容。

無線通訊的頻譜有限，分配非常嚴格，相同頻寬的電磁波只能使用一次，為了解決僧多粥少的難題，工程師研發(fā)出許多“調(diào)變技術(shù)”（Modulation）與“多工技術(shù)”（Multiplex），來增加頻譜效率，因此才有了 3G、4G、5G 不同通訊世代技術(shù)的發(fā)明，那么在我們的手機里，是什么元件負責替我們處理這些技術(shù)的呢？

調(diào)變技術(shù)與多工技術(shù)

首先我們要了解“調(diào)變技術(shù)（Modulation）”與“多工技術(shù)（Multiplex）”是完全不一樣的東西，讓我們先來看看它們到底有什么不同？

數(shù)位訊號調(diào)變技術(shù)（ASK、FSK、PSK、QAM）：將類比的電磁波調(diào)變成不同的波形來代表 0 與 1 兩種不同的數(shù)位訊號。ASK 用振幅大小來代表 0 與 1、FSK 用頻率大小來代表 0 與 1、PSK 用相位（波形）不同來代表 0 與 1、QAM 同時使用振幅大小與相位（波形）不同來代表 0 與 1。

不過，在實際設(shè)計時，真正實用的技巧是當這些準則和法則因各種設(shè)計約束而無法準確地實施時如何對它們進行折衷處理。當然，有許多重要的RF設(shè)計課題值得討論，包括阻抗和阻抗匹配、絕緣層材料和層疊板以及波長和駐波，所以這些對手機的EMC、EMI影響都很大，下面就對手機PCB板的在設(shè)計RF布局時必須滿足的條件加以總結(jié)：

1.1盡可能地把高功率RF放大器（HPA）和低噪音放大器（LNA）隔離開來。

簡單地說，就是讓高功率RF發(fā)射電路遠離低功率RF接收電路。手機功能比較多、元器件很多，但是PCB空間較小，同時考慮到布線的設(shè)計過程限定最高，所有的這一些對設(shè)計技巧的要求就比較高。這時候可能需要設(shè)計四層到六層PCB了，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緩沖器和壓控制振蕩器（VCO）。確保PCB設(shè)計板上高功率區(qū)至少有一整塊地，最好上面沒有過孔，當然，銅皮越多越好。敏感的模擬信號應(yīng)該盡可能遠離高速數(shù)字信號和RF信號。

1.2 設(shè)計分區(qū)可以分解為物理分區(qū)和電氣分區(qū)。

物理分區(qū)主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等問題；電氣分區(qū)可以繼續(xù)分解為電源分配、RF走線、敏感電路和信號以及接地等的分區(qū)。

1.2.1 我們討論物理分區(qū)問題。

元器件布局是實現(xiàn)一個優(yōu)秀RF設(shè)計的關(guān)鍵，最有效的技術(shù)是首先固定位于RF路徑上的元器件，并調(diào)整其朝向以將RF路徑的長度減到最小，使輸入遠離輸出，并盡可能遠地分離高功率電路和低功率電路。

最有效的電路板堆疊方法是將主接地面（主地）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，而且還可以減少主地上的虛焊點，并可減少RF能量泄漏到層疊板內(nèi)其他區(qū)域的機會。在物理空間上，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/混頻器總是有多個RF/IF信號相互干擾，因此必須小心地將這一影響減到最小。

1.2.2 RF與IF走線應(yīng)盡可能走十字交叉，并盡可能在它們之間隔一塊地。

正確的RF路徑對整塊PCB板的性能而言非常重要，這也就是為什么元器件布局通常在手機PCB板設(shè)計中占大部分時間的原因。在手機PCB板設(shè)計上，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，并最終通過雙工器把它們在同一面上連接到RF端和基帶處理器端的天線上。需要一些技巧來確保直通過孔不會把RF能量從板的一面?zhèn)鬟f到另一面，常用的技術(shù)是在兩面都使用盲孔。可以通過將直通過孔安排在PCB板兩面都不受RF 干擾的區(qū)域來將直通過孔的不利影響減到最小。有時不太可能在多個電路塊之間保證足夠的隔離，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)，金屬屏蔽罩必須焊在地上，必須與元器件保持一個適當距離，因此需要占用寶貴的PCB板空間。盡可能保證屏蔽罩的完整非常重要，進入金屬屏蔽罩的數(shù)字信號線應(yīng)該盡可能走內(nèi)層，而且最好走線層的下面一層PCB是地層。RF信號線可以從金屬屏蔽罩底部的小缺口和地缺口處的布線層上走出去，不過缺口處周圍要盡可能地多布一些地，不同層上的地可通過多個過孔連在一起。

1.2.3 恰當和有效的芯片電源去耦也非常重要。

許多集成了線性線路的RF芯片對電源的噪音非常敏感，通常每個芯片都需要采用高達四個電容和一個隔離電感來確保濾除所有的電源噪音。一塊集成電路或放大器常常帶有一個開漏極輸出，因此需要一個上拉電感來提供一個高阻抗RF負載和一個低阻抗直流電源，同樣的原則也適用于對這一電感端的電源進行去耦。有些芯片需要多個電源才能工作，因此你可能需要兩到三套電容和電感來分別對它們進行去耦處理，電感極少并行靠在一起，因為這將形成一個空芯變壓器并相互感應(yīng)產(chǎn)生干擾信號，因此它們之間的距離至少要相當于其中一個器件的高度，或者成直角排列以將其互感減到最小。

1.2.4 電氣分區(qū)原則大體上與物理分區(qū)相同，但還包含一些其它因素。

手機的某些部分采用不同工作電壓，并借助軟件對其進行控制，以延長電池工作壽命。這意味著手機需要運行多種電源，而這給隔離帶來了更多的問題。電源通常從連接器引入，并立即進行去耦處理以濾除任何來自線路板外部的噪聲，然后再經(jīng)過一組開關(guān)或穩(wěn)壓器之后對其進行分配。手機PCB板上大多數(shù)電路的直流電流都相當小，因此走線寬度通常不是問題，不過，必須為高功率放大器的電源單獨走一條盡可能寬的大電流線，以將傳輸壓降減到最低。為了避免太多電流損耗，需要采用多個過孔來將電流從某一層傳遞到另一層。此外，如果不能在高功率放大器的電源引腳端對它進行充分的去耦，那么高功率噪聲將會輻射到整塊板上，并帶來各種各樣的問題。高功率放大器的接地相當關(guān)鍵，并經(jīng)常需要為其設(shè)計一個金屬屏蔽罩。在大多數(shù)情況下，同樣關(guān)鍵的是確保RF輸出遠離RF輸入。這也適用于放大器、緩沖器和濾波器。在最壞情況下，如果放大器和緩沖器的輸出以適當?shù)南辔缓驼穹答伒剿鼈兊妮斎攵耍敲此鼈兙陀锌赡墚a(chǎn)生自激振蕩。在最好情況下，它們將能在任何溫度和電壓條件下穩(wěn)定地工作。實際上，它們可能會變得不穩(wěn)定，并將噪音和互調(diào)信號添加到RF信號上。如果射頻信號線不得不從濾波器的輸入端繞回輸出端，這可能會嚴重損害濾波器的帶通特性。為了使輸入和輸出得到良好的隔離，首先必須在濾波器周圍布一圈地，其次濾波器下層區(qū)域也要布一塊地，并與圍繞濾波器的主地連接起來。把需要穿過濾波器的信號線盡可能遠離濾波器引腳也是個好方法。

此外，整塊板上各個地方的接地都要十分小心，否則會在引入一條耦合通道。有時可以選擇走單端或平衡RF信號線，有關(guān)交叉干擾和EMC/EMI的原則在這里同樣適用。平衡RF信號線如果走線正確的話，可以減少噪聲和交叉干擾，但是它們的阻抗通常比較高，而且要保持一個合理的線寬以得到一個匹配信號源、走線和負載的阻抗，實際布線可能會有一些困難。緩沖器可以用來提高隔離效果，因為它可把同一個信號分為兩個部分，并用于驅(qū)動不同的電路，特別是本振可能需要緩沖器來驅(qū)動多個混頻器。當混頻器在RF頻率處到達共模隔離狀態(tài)時，它將無法正常工作。緩沖器可以很好地隔離不同頻率處的阻抗變化，從而電路之間不會相互干擾。緩沖器對設(shè)計的幫助很大，它們可以緊跟在需要被驅(qū)動電路的后面，從而使高功率輸出走線非常短，由于緩沖器的輸入信號電平比較低，因此它們不易對板上的其它電路造成干擾。壓控振蕩器（VCO）可將變化的電壓轉(zhuǎn)換為變化的頻率，這一特性被用于高速頻道切換，但它們同樣也將控制電壓上的微量噪聲轉(zhuǎn)換為微小的頻率變化，而這就給RF信號增加了噪聲。

1.2.5 要保證不增加噪聲必須從以下幾個方面考慮：

首先，控制線的期望頻寬范圍可能從DC直到2MHz，而通過濾波來去掉這么寬頻帶的噪聲幾乎是不可能的；其次，VCO控制線通常是一個控制頻率的反饋回路的一部分，它在很多地方都有可能引入噪聲，因此必須非常小心處理VCO控制線。要確保RF走線下層的地是實心的，而且所有的元器件都牢固地連到主地上，并與其它可能帶來噪聲的走線隔離開來。

此外，要確保VCO的電源已得到充分去耦，由于VCO的RF輸出往往是一個相對較高的電平，VCO輸出信號很容易干擾其它電路，因此必須對 VCO加以特別注意。事實上，VCO往往布放在RF區(qū)域的末端，有時它還需要一個金屬屏蔽罩。諧振電路（一個用于發(fā)射機，另一個用于接收機）與VCO有關(guān)，但也有它自己的特點。簡單地講，諧振電路是一個帶有容性二極管的并行諧振電路，它有助于設(shè)置VCO工作頻率和將語音或數(shù)據(jù)調(diào)制到RF信號上。所有 VCO的設(shè)計原則同樣適用于諧振電路。由于諧振電路含有數(shù)量相當多的元器件、板上分布區(qū)域較寬以及通常運行在一個很高的RF頻率下，因此諧振電路通常對噪聲非常敏感。信號通常排列在芯片的相鄰腳上，但這些信號引腳又需要與相對較大的電感和電容配合才能工作，這反過來要求這些電感和電容的位置必須靠得很近，并連回到一個對噪聲很敏感的控制環(huán)路上。要做到這點是不容易的。

自動增益控制（AGC）放大器同樣是一個容易出問題的地方，不管是發(fā)射還是接收電路都會有AGC放大器。AGC放大器通常能有效地濾掉噪聲，不過由于手機具備處理發(fā)射和接收信號強度快速變化的能力，因此要求AGC電路有一個相當寬的帶寬，而這使某些關(guān)鍵電路上的AGC放大器很容易引入噪聲。設(shè)計 AGC線路必須遵守良好的模擬電路設(shè)計技術(shù)，而這跟很短的運放輸入引腳和很短的反饋路徑有關(guān)，這兩處都必須遠離RF、IF或高速數(shù)字信號走線。同樣，良好的接地也必不可少，而且芯片的電源必須得到良好的去耦。如果必須要在輸入或輸出端走一根長線，那么最好是在輸出端，通常輸出端的阻抗要低得多，而且也不容易感應(yīng)噪聲。通常信號電平越高，就越容易把噪聲引入到其它電路。在所有PCB設(shè)計中，盡可能將數(shù)字電路遠離模擬電路是一條總的原則，它同樣也適用于 RFPCB設(shè)計。公共模擬地和用于屏蔽和隔開信號線的地通常是同等重要的。

因此在設(shè)計早期階段，仔細的計劃、考慮周全的元器件布局和徹底的布局*估都非常重要，同樣應(yīng)使RF線路遠離模擬線路和一些很關(guān)鍵的數(shù)字信號，所有的RF走線、焊盤和元件周圍應(yīng)盡可能多填接地銅皮，并盡可能與主地相連。如果RF走線必須穿過信號線，那么盡量在它們之間沿著RF走線布一層與主地相連的地。如果不可能的話，一定要保證它們是十字交叉的，這可將容性耦合減到最小，同時盡可能在每根RF走線周圍多布一些地，并把它們連到主地。此外，將并行 RF走線之間的距離減到最小可以將感性耦合減到最小。一個實心的整塊接地面直接放在表層下第一層時，隔離效果最好，盡管小心一點設(shè)計時其它的做法也管用。在PCB板的每一層，應(yīng)布上盡可能多的地，并把它們連到主地面。盡可能把走線靠在一起以增加內(nèi)部信號層和電源分配層的地塊數(shù)量，并適當調(diào)整走線以便你能將地連接過孔布置到表層上的隔離地塊。應(yīng)當避免在PCB各層上生成游離地，因為它們會像一個小天線那樣拾取或注入噪音。在大多數(shù)情況下，如果你不能把它們連到主地，那么你最好把它們?nèi)サ簟?/p>

1.3 在手機PCB板設(shè)計時，應(yīng)對以下幾個方面給予極大的重視

1.3.1電源、地線的處理

既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產(chǎn)品的性能下降，有時甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電、地線的布線要認真對待，把電、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。對每個從事電子產(chǎn)品設(shè)計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產(chǎn)生的原因，現(xiàn)只對降低式抑制噪音作以表述：

（1）、眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。

（2）、盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，最經(jīng)細寬度可達0.05～0.07mm，電源線為1.2～2.5mm。對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路，即構(gòu)成一個地網(wǎng)來使用（模擬電路的地不能這樣使用）

（3）、用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板，電源，地線各占用一層。

1.3.2數(shù)字電路與模擬電路的共地處理

現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路（數(shù)字或模擬電路），而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整人PCB對外界只有一個結(jié)點，所以必須在PCB內(nèi)部進行處理數(shù)、模共地的問題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數(shù)字地與模擬地有一點短接，請注意，只有一個連接點。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設(shè)計來決定。

1.3.3信號線布在電（地）層上

在多層印制板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會造成浪費也會給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應(yīng)增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電（地）層上進行布線。首先應(yīng)考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。

1.3.4大面積導體中連接腿的處理

在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對連接腿的處理需要進行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤，稱之為熱隔離（heatshield）俗稱熱焊盤（Thermal），這樣，可使在焊接時因截面過分散熱而產(chǎn)生虛焊點的可能性大大減少。多層板（MTK）的接電（地）層腿的處理相同。

1.3.5布線中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用

在許多CAD系統(tǒng)中，布線是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)決定的。網(wǎng)格過密，通路雖然有所增加，但步進太小，圖場的數(shù)據(jù)量過大，這必然對設(shè)備的存貯空間有更高的要求，同時也對象計算機類電子產(chǎn)品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的，如被元件腿的焊盤占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網(wǎng)格過疏，通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網(wǎng)格系統(tǒng)來支持布線的進行。標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸（2.54mm），所以網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎(chǔ)一般就定為0.1英寸（2.54mm）或小于0.1英寸的整倍數(shù)，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

1.4進行高頻PCB設(shè)計的技巧和方法如下：

1.4.1傳輸線拐角要采用45°角，以降低回損

1.4.2要采用絕緣常數(shù)值按層次嚴格受控的高性能絕緣電路板。這種方法有利于對絕緣材料與鄰近布線之間的電磁場進行有效管理。

1.4.3要完善有關(guān)高精度蝕刻的PCB設(shè)計規(guī)范。要考慮規(guī)定線寬總誤差為+/-0.0007英寸、對布線形狀的下切（undercut）和橫斷面進行管理并指定布線側(cè)壁電鍍條件。對布線（導線）幾何形狀和涂層表面進行總體管理，對解決與微波頻率相關(guān)的趨膚效應(yīng)問題及實現(xiàn)這些規(guī)范相當重要。

1.4.4突出引線存在抽頭電感，要避免使用有引線的組件。高頻環(huán)境下，最好使用表面安裝組件。

1.4.5對信號過孔而言，要避免在敏感板上使用過孔加工（pth）工藝，因為該工藝會導致過孔處產(chǎn)生引線電感。

1.4.6要提供豐富的接地層。要采用模壓孔將這些接地層連接起來防止3維電磁場對電路板的影響。

1.4.7要選擇非電解鍍鎳或浸鍍金工藝，不要采用HASL法進行電鍍。這種電鍍表面能為高頻電流提供更好的趨膚效應(yīng)（圖2）。此外，這種高可焊涂層所需引線較少，有助于減少環(huán)境污染。

1.4.8阻焊層可防止焊錫膏的流動。但是，由于厚度不確定性和絕緣性能的未知性，整個板表面都覆蓋阻焊材料將會導致微帶設(shè)計中的電磁能量的較大變化。一般采用焊壩（solderdam）來作阻焊層。的電磁場。這種情況下，我們管理著微帶到同軸電纜之間的轉(zhuǎn)換。在同軸電纜中，地線層是環(huán)形交織的，并且間隔均勻。在微帶中，接地層在有源線之下。這就引入了某些邊緣效應(yīng)，需在設(shè)計時了解、預測并加以考慮。當然，這種不匹配也會導致回損，必須最大程度減小這種不匹配以避免產(chǎn)生噪音和信號干擾。

1.5電磁兼容性設(shè)計

電磁兼容性是指電子設(shè)備在各種電磁環(huán)境中仍能夠協(xié)調(diào)、有效地進行工作的能力。電磁兼容性設(shè)計的目的是使電子設(shè)備既能抑制各種外來的干擾，使電子設(shè)備在特定的電磁環(huán)境中能夠正常工作，同時又能減少電子設(shè)備本身對其它電子設(shè)備的電磁干擾。

1.5.1選擇合理的導線寬度

由于瞬變電流在印制線條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由印制導線的電感成分造成的，因此應(yīng)盡量減小印制導線的電感量。印制導線的電感量與其長度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導線對抑制干擾是有利的。時鐘引線、行驅(qū)動器或總線驅(qū)動器的信號線常常載有大的瞬變電流，印制導線要盡可能地短。對于分立元件電路，印制導線寬度在1.5mm左右時，即可完全滿足要求；對于集成電路，印制導線寬度可在0.2～1.0mm之間選擇。

1.5.2采用正確的布線策略

采用平等走線可以減少導線電感，但導線之間的互感和分布電容增加，如果布局允許，最好采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)，具體做法是印制板的一面橫向布線，另一面縱向布線，然后在交叉孔處用金屬化孔相連。

1.5.3為了抑制印制板導線之間的串擾，在設(shè)計布線時應(yīng)盡量避免長距離的平等走線，盡可能拉開線與線之間的距離，信號線與地線及電源線盡可能不交叉。在一些對干擾十分敏感的信號線之間設(shè)置一根接地的印制線，可以有效地抑制串擾。

1.5.4為了避免高頻信號通過印制導線時產(chǎn)生的電磁輻射，在印制電路板布線時，還應(yīng)注意以下幾點：

（1）盡量減少印制導線的不連續(xù)性，例如導線寬度不要突變，導線的拐角應(yīng)大于90度禁止環(huán)狀走線等。

（2）時鐘信號引線最容易產(chǎn)生電磁輻射干擾，走線時應(yīng)與地線回路相靠近，驅(qū)動器應(yīng)緊挨著連接器。

（3）總線驅(qū)動器應(yīng)緊挨其欲驅(qū)動的總線。對于那些離開印制電路板的引線，驅(qū)動器應(yīng)緊緊挨著連接器。

（4）數(shù)據(jù)總線的布線應(yīng)每兩根信號線之間夾一根信號地線。最好是緊緊挨著最不重要的地址引線放置地回路，因為后者常載有高頻電流。

（5）在印制板布置高速、中速和低速邏輯電路時，應(yīng)按照圖1的方式排列器件。

1.5.5抑制反射干擾

為了抑制出現(xiàn)在印制線條終端的反射干擾，除了特殊需要之外，應(yīng)盡可能縮短印制線的長度和采用慢速電路。必要時可加終端匹配，即在傳輸線的末端對地和電源端各加接一個相同阻值的匹配電阻。根據(jù)經(jīng)驗，對一般速度較快的TTL電路，其印制線條長于10cm以上時就應(yīng)采用終端匹配措施。匹配電阻的阻值應(yīng)根據(jù)集成電路的輸出驅(qū)動電流及吸收電流的最大值來決定。

1.5.6電路板設(shè)計過程中采用差分信號線布線策略

布線非常靠近的差分信號對相互之間也會互相緊密耦合，這種互相之間的耦合會減小EMI發(fā)射，通常（當然也有一些例外）差分信號也是高速信號，所以高速設(shè)計規(guī)則通常也都適用于差分信號的布線，特別是設(shè)計傳輸線的信號線時更是如此。這就意味著我們必須非常謹慎地設(shè)計信號線的布線，以確保信號線的特征阻抗沿信號線各處連續(xù)并且保持一個常數(shù)。在差分線對的布局布線過程中，我們希望差分線對中的兩個PCB線完全一致。這就意味著，在實際應(yīng)用中應(yīng)該盡最大的努力來確保差分線對中的PCB線具有完全一樣的阻抗并且布線的長度也完全一致。差分PCB線通常總是成對布線，而且它們之間的距離沿線對的方向在任意位置都保持為一個常數(shù)不變。通常情況下，差分線對的布局布線總是盡可能地靠近。

結(jié)語

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