再来检视一块简单的数模混合RF PCB。

funeng3688

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$ `8 v# n/ Q9 ~" ?- ~. X5 q" }1 H- @看看细节方面有哪些处理不到位的。首先是板边同轴连接器，在以前的一个贴子里面（https://www.eda365.com/forum.php? ... hlight=%BC%EC%CA%D3），说过两个细节：
1、板边同轴连接器焊盘下方的第2层地平面挖空。但这个前提是焊盘宽度远大于50欧微带线宽的情况下（比如5倍线宽，要求高的情况下大于2倍线宽也要处理），或者频率很高（比如5GHz以上），或者驻波指标要求很高（比如优于1.5）的情况下，才需要挖空。
$ D) X# r4 a2 i# B( O! q* \$ ?, Y而这块板50欧线宽与焊盘宽度基本相同，就不需要挖空。
; I3 H- s' C# ]' j, G" J. K3 W最好的办法是先HFSS仿真看看：是否要挖空，以及挖空多大？
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" u2 x* i$ j4 ]  R2 ]0 F2、同轴连接器的接地过孔，要靠近中心导体，以减小射频信号的回流路径面积。如右图所示。

funeng3688

" B- H6 x8 Q8 @, W# \" b, Y
, V5 e' ]0 r3 _8 b+ o9、射频器件外壳接地，不能开大钢网，要改为开很多小钢网。
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9 q# O9 M8 T. n/ j' D大钢网，可能会导致焊锡往低处流动，集中在某个位置，导致其它位置无焊锡，接地不可靠、散热也不好。
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funeng3688

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一些耳熟能详的PCB的EMC设计规则，背起来头头是道，听起来耳朵生茧，但做起来言行不一：
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- H8 z7 V: V$ A: v: q+ I" q7 s比如前面提到的电源滤波：
a、每个电源管脚上都要接至少一个滤波电容，滤波电容尽可能靠近电源管脚（这个不满足）；
b、芯片电源管脚与滤波电容之间的电源布线尽可能粗，越短越好（这个不满足）；
6 k6 r/ ~0 s7 Jc、滤波电容接地线尽可能粗（这个不满足），越短越好（这一小条己经满足，值得表扬）；
d、接地过孔离滤波电容接地焊盘尽可能近些，接地焊盘附近至少1个过孔（这一小条己经满足，值得表扬）。如果附近还有空间，要多打接地过孔（这个不满足）；
& d& K0 F* O2 f# k. j$ le、电源布线先经过滤波电容，再到电源管脚（这一大条己经满足，值得表扬）。
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funeng3688

3 d( o- o8 T8 R
- R4 R: W6 h3 u7 [# R& k8、仍然是接地过孔太少，可能出现很多多单端接地铜皮。
  G; c- A" r' e9 n9 q. N6 Q单端接地铜皮是一个良好的天线，或1/4波长谐振器（蓝色线的长度），能显著劣化整块PCB的谐振频点隔离度20-30dB。
1 S$ Y2 Z1 T, p7 p: F# y数字噪声的谐波很容易达到这个谐振频点。
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PCB设计者要仔细检查PCB，每一层都要检查。不止这一个地方。
6 O! |6 k4 E* w  l6 l' |7 a1/4波长是指铜皮开路终端离电气距离最近的接地过孔的导波长度。如上图蓝色路径所示。

funeng3688

3、射频器件接地焊盘的接地线太细。要改成右图所示那样子。
) w% d9 i8 l" V还有，滤波电容的接地焊盘上，能多加一个接地过孔，就多加一个，只要有空间加。
还有，滤波电容接到射频器件引脚的线（紫色线），要加粗。
- @. ~$ B( i) {: Q这些都有利于降低电源的阻抗，提高滤波效果。
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funeng3688

4、滤波电容用得太少了。主要都是0.1uF的贴片电容，没有用pF级电容。这种0.1uF电容自谐振频率太低，数字电源和射频电源滤波效果很差，所以指标就不会好。
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" @; y' B3 B+ @贴片电容的自谐振电容，不仅与容量值有关，也与封装有关。
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在布局时，pF级电容更靠近管脚。
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uF级容值也偏少，低频滤波效果也不好。
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funeng3688

5、电源滤波电容要靠近芯片管脚，pF级电容最靠近。
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; F; K! W0 y' _而这块PCB的滤波电容离得太远了，增加了引线电感，所以这会导致电源电容的自谐振频率变得更低，己经变成电感了，影响滤波效果。而且，一个滤波电容的接地焊盘，至少拉两根较粗的接地线，和两个接地过孔吧。并联接地，也能减小接地电感。
要尽可能地减小接地电感。
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funeng3688

6、VCO_turn，通常都是很敏感的模拟信号（如下图高亮所示）。因此要远离干扰源（如下图紫色所示）。
8 N- a$ R! [8 S  O3 T2 Y二者之间一定要远离，至少要能铺进表层地铜皮。
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8 {# {3 @9 O7 Y, R* Z4 @! j减小高亮部分的布局面积，也能减小环路耦合噪声。所以这些元件也要靠近管脚。
另外，环路周边的接地过孔太少了。
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funeng3688

4 s3 Y# w9 \' V8 k& m" T7、我看Datasheet， PA需要47uF滤波电容。
) M+ H; Y' C- O- A/ yPCB设计者似乎偷工减料，最大滤波电容只有4.7uF，太狠了。
PCB设计者要再检查一下其他地方，看是否还有同类型的失误。

yxtdthg

不错

funeng3688

% U% T! S4 P, d0 V8、对于简单的数模混合PCB，建议不要电源平面，只有地平面。那么就减少大量的跨分割现象。
跨分割导致底噪抬高的缺点，足以抵消平面分割带来的优点。
+ ~+ w: w' m6 A是不对等的交易。
- T4 ^- X7 |# H1 n1 T
这一点，是数模混合PCB与数字PCB的重要区别。
; `. D! v( _7 K' w1 a6 @: T( k
. L9 [6 W/ T7 \+ ~" `: r! m建议第3层的电源网络铺铜变成走线形式，将第4层布线走到第3层，第4层当做地平面。
这么做的好处是：内层带状线辐射很小。
9 ], n& g% v3 ], a7 [, b( e

funeng3688

10、提醒一下：同轴连接器接口位置，是否需要增加ESD防护措施？

荭儿

涨知识了，楼主应该多多分享！

上山砍柴

感谢楼主分享！学习了！

funeng3688

板边两个同轴连接器SMA接口，是直接接两根SMA单极天线？那么这两根天线都处于平行状态时，会互相影响方向图，可能影响某些方位的通信距离。

虽然是时分半双工方式，也会影响方向图。
天线附近不能有不相关的金属材料。

funeng3688

有一小段线布在第2层地平面上。
9 |8 T0 c' \( Q5 a7 M这么松的布局布线空间，怎么能容忍那么一小段线布在第2层地平面上呢？
这会导致2根微带线跨分割。——数模混合板，是不允许任何信号线跨分割的，即使是电平控制线，也不能跨分割。除非这根电平控制线离模拟区域很远很远。
. Z: Z7 V$ b5 B! N' Y
+ @) Y9 D: G0 h. a$ J7 t% ]7 Q9 z在布线时，尽量将数字线推挤在左边，离模拟区域远些。