从业20年，行业大佬总结！射频（RF）PCB设计要点！

    射频（RF）相关的PCB设计，相对于普通的电路设计，需要注意的地方多一些，所以大多数工程师一提到射频（RF）心里就会打鼓，这里给大家带来一份业界大佬关于射频（RF）PCB设计相关要点的总结。

    通常情况下RF电路部分元器件以及走线密度不会很高，我们一般采用的RF电路为单端对地放大形式，在PCB上尽可能的实现理想的等电位地，即若无其他限制，应尽可能将高频信号线的相邻参考平面设计为完整的地平面，给出几点建议：

➤RF PCB的每层都大面积铺地，没有电源平面，RF布线层的上下相邻两层都应该是地平面。即使是数模混合板，数字部分可以存在电源平面，但是 RF 区仍然要满足每层都大面积铺地的要求。

➤对RF双面板来说，顶层为信号层，底层为地平面。四层RF单板，顶层为信号层，第二层和第四层为地平面，第三层走电源、控制线。特殊情况在第三层可以走一些RF 信号线。更多层的RF 单板，以此类推。

➤ 对于RF背板来说，上下两表面层都是地面，为了减小过孔及连接器的引起的阻抗不连续性，第二、三、四、五层走数字信号。而其它靠底面的带状线层都是 底面 信号层。同样，RF 信号层上下相邻两层是地平面，每层都应该大面积铺地。

➤对于大功率、大电流的射频板应该将RF 主链路放置到顶层并且用较宽的微带线连接。这样有利于散热和减小能量损耗，减少导线腐蚀误差。

➤数字部分的电源平面应靠近接地平面，并且安排在接地平面之下。这样可以利用两金属平板间的电容作电源的平滑电容，同时接地平面还对电源平面上分布的辐射电流起到屏蔽作用。

    RF电路的元件一般有天线开关、功放、LNA、匹配网络、滤波器、衰减器等，它们之间怎么放置，大佬给了一下意见：

➤为减小传输线损耗带来的接收灵敏度损失与发射功率损失， 天线开关、 功放、 LNA应尽量靠近天线或天线接口。

➤当几个级联放大器对于某频率的信号的总增益大于 40dB 时， 就可能出现放大器自激现象， 这时由于高电平点的信号通过空中耦合、 地耦合、 供电线耦合等方式，反馈至低电平点所造成。自激将使放大器工作状态由自激信号决定而使设计失效，为致命性问题，必须事前尽力避免。这要求在原理图设计合理的基础上，在PCB 设计时做到：电平相差悬殊（一般 40dB 以上）的两点

    •在空间上尽可能远；

    •处于屏蔽盒内外或分处不同的屏蔽盒；

    •最好能够分处 PCB 的两面；

➤中高功率放大器、 LDO 等热量耗散较大的器件，在放置时应较为平均地分布在PCB 上，防止 PCB 工作时局部过热，降低可靠性并使电路的增益、噪声系数等参数随温度发生较大变化。

➤尽可能地把高功率RF放大器（HPA）和低噪音放大器（LNA）隔离开，简单地说，就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路。

➤退耦电容的放置原则是尽量靠近被退耦的元件脚（某些特别指明该退耦电容同时参与匹配的情况除外，如 RDA400M 功放）。当退耦元件为几只不同容值的电容并联时，排列原则是容值小的更近。

➤RF器件的匹配电路设计，有厂家建议的 PCB 布局与元件取值时，可按照厂家建议摆放匹配元件。

➤当依据元器件的 S 参量进行设计时，必须使匹配元件尽量集中放置并靠近元件引脚，目的是保证 S 参量的准确性并减小匹配电路分布参数的影响， 使得计算的结果与实际接近。同样出于减小分布参数影响的理由， 滤波器节和电阻衰减器节中元件的放置应尽可能集中，缩小基于理想元件值的理论计算和实际之间的差距。

举个例子

    传输线在PCB上一般有微带线和带状线两种形式。需要强调地是，某一段传输线的阻抗取值是取决于其本身的用途，通常是50Ω但并非是绝对。

➤微带线：PCB顶层走射频信号，射频信号下面的平面层必须是完整的接地平面，形成微带线结构。要保证微带线的结构完整性，有以下要求：

    •微带线两边的边缘离下方地平面边缘至少要有3W 宽度。且在3W 范围内，不得非接地的过孔。

    •微带线至屏蔽壁距离应保持为2W 以上。（注：W 为线宽）。

    •同层内非耦合微带线要做包地铜皮处理并在地铜皮上加地过孔，孔间距小于λ/20，均匀排列整齐。地铜箔边缘要光滑、平整、禁止尖锐毛刺。建议包地铜皮边缘离微带线边缘大于等于1.5W的宽度或者3H的宽度，H 表示微带衬底介质的厚度。

    •禁止 RF 信号走线跨第二层的地平面缝隙。

➤带状线：射频信号有时要从PCB的中间层穿过，常见的为从第三层走，第二层和第四层必须是完整的接地平面，即偏心带状线结构。应保证带状线的结构完整性要求：

    •带状线两边的边缘离上下地平面边缘至少3W宽度，且在3W范围内，不得有非接地的过孔。

    •禁止RF带状线跨上下层的地平面缝隙。

    •同层内带状线要做包地铜皮处理并在地铜皮上加地过孔，孔间距小于λ/20，均匀排列整齐。地铜箔边缘要光滑、平整、禁止尖锐毛刺。建议包地铜皮边缘离带状线边缘大于等于1.5W 的宽度或者3H的宽度，H 表示带状线上下介质层总厚度。

    •如果带状线要传输大功率信号，为了避免50欧姆线宽过细，通常要将带状线区域的上下两个参考平面的铜皮做挖空处理，挖空宽度为带状线的总介质厚度的5倍以上，如果线宽仍然达不到要求，则再将上下相邻的第二层参考面挖空。

➤传输线走线原则应遵循路径最短、避免形状突变的原则，以使损耗和失配较小。

    地铜箔和过孔的应用， 目的是提供一个接近于理想的导体。理想导体的特征是其内部任意两点间阻抗为零。实际中，导体的阻抗总是存在，导体上存在电流时，就会产生压降， 各点电势不再相等， 偏离设计时的理想化假设， 为减小偏离的程度，应尽量做到：

➤扩大导体截面，也就是使铺地面积大，层数多。使高频电流通过的路径最短，在信号传输路径附近的地铜箔应无割裂、无迂回。铺地时地铜箔与其他电气网络的间距宜在10mil-20mil 范围，依据 PCB 的密度决定。

➤PCB 边缘应放置成排接地过孔，减小各层上的地铜箔由于相互不等势引起的缝隙辐射。

➤屏蔽盖焊盘上应放置成排过孔， 间距如前所述， 可在降低地铜箔阻抗的同时利用屏蔽盖加强散热。

➤射频元件底部接地焊盘上应放置密集过孔， 但不超出焊盘范围， 孔径宜较小。若器件手册中给出了关于此处的指导，则依指导进行。

举个例子