高頻電路，以其高度集成化和密集布線的特質(zhì)，對(duì)設(shè)計(jì)師提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。采用多層板布局，不僅是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的策略，更是優(yōu)化信號(hào)完整性、降低電磁干擾的智慧之舉。通過(guò)精心規(guī)劃印制板的層數(shù)與尺寸，設(shè)計(jì)師能夠在PCB的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中巧妙布局屏蔽層，實(shí)現(xiàn)近距離接地，從而有效抑制寄生電感，縮短信號(hào)傳輸路徑，減少信號(hào)交叉干擾。

然而，隨著PCB層數(shù)的增加，制造工藝的復(fù)雜度也隨之上升，單位成本亦水漲船高。因此，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行PCB布局時(shí)，需權(quán)衡利弊，既要選擇合適的層數(shù)以優(yōu)化性能，又要合理規(guī)劃元器件布局，遵循嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟季€規(guī)則，確保設(shè)計(jì)的高效與經(jīng)濟(jì)性并重。

引線設(shè)計(jì)

在高頻電路的布線藝術(shù)中，引線的設(shè)計(jì)同樣至關(guān)重要。理想的情況是采用全直線走線，以減少信號(hào)反射和能量損失。若不可避免地需要轉(zhuǎn)折，應(yīng)優(yōu)先選擇45度折線或圓弧轉(zhuǎn)折，這樣的設(shè)計(jì)既能保持信號(hào)的流暢性，又能最大限度地減少高頻信號(hào)對(duì)外輻射及相互間的耦合干擾。這一原則，雖在低頻應(yīng)用中主要為了增強(qiáng)銅箔的固著強(qiáng)度，但在高頻領(lǐng)域，其重要性不言而喻。

高頻電路器件管腳間的引線

對(duì)于高頻信號(hào)而言，其輻射強(qiáng)度與走線長(zhǎng)度成正比關(guān)系。這意味著，無(wú)論是時(shí)鐘信號(hào)、晶振輸出，還是DDR數(shù)據(jù)、LVDS、USB、HDMI等高速信號(hào)線，都應(yīng)力求走線最短。這不僅是為了減少信號(hào)衰減，更是為了降低信號(hào)線之間不必要的耦合。

集成電路塊的電源引腳

對(duì)于每個(gè)集成電路塊的電源引腳，增加一個(gè)高頻退耦電容是一種常見(jiàn)的做法。這種電容通常放置在電源引腳附近，其主要作用是抑制電源引腳上的高頻諧波干擾。

除了電源引腳的處理外，高頻數(shù)字信號(hào)的地線與模擬信號(hào)地線的隔離也是至關(guān)重要的。在許多電子系統(tǒng)中，數(shù)字電路和模擬電路往往共存于同一電路板上。由于數(shù)字電路的工作頻率通常較高，其地線上會(huì)攜帶豐富的高頻信號(hào)諧波分量。如果直接將數(shù)字信號(hào)地線與模擬信號(hào)地線相連，這些高頻諧波就可能通過(guò)地線耦合的方式對(duì)模擬信號(hào)產(chǎn)生干擾。因此，為了避免這種情況的發(fā)生，通常需要對(duì)高頻數(shù)字信號(hào)的地線和模擬信號(hào)的地線進(jìn)行隔離處理。

隔離的方法有多種，其中一種是采用高頻扼流磁珠進(jìn)行連接。高頻扼流磁珠是一種專門(mén)用于抑制高頻噪聲的元件，它能夠在不影響低頻信號(hào)傳輸?shù)那闆r下，有效地阻止高頻信號(hào)的傳播。通過(guò)在數(shù)字信號(hào)地線和模擬信號(hào)地線之間加入高頻扼流磁珠，可以有效地阻斷高頻噪聲的傳遞路徑，從而保護(hù)模擬信號(hào)不受干擾。