設計高頻電路板的基本常識

設計高頻電路用電路板有許多注意事項，尤其是GHz等級的高頻電路，更需要注意各電子組件pad與印刷pattern的長度對電路特性所造成的影響。 最近幾年高頻電路與數位電路共亯相同電路板，構成所謂的混載電路系統似乎有新增的趨勢，類似如此的設計經常會造成數位電路動作時，高頻電路卻發生動作不穩定等現象，其中原因之一是數字電路產生的噪訊，影響高頻電路正常動作所致。 為了避免上述問題除了設法分割兩電路block之外，設計電路板之前充分檢討設計構想，才是根本應有的手法，基本上設計高頻電路用電路板必需掌握下列三大原則：

1.高質感。

2.不可取巧。

3.不可倉促搶時間。

以下是設計高頻電路板的基本常識：

（a）.印刷pattern的長度會影響電路特性。

尤其是傳送速率為GHz高速數位電路的傳輸線路，通常會使用strip line，同

時藉由調整配線長度補正傳輸延遲時間，其實這也意味著電子組件的設定位置對電路特性具有絕對性的影響。

（b）.Ground作大better。

銅箔面整體設定ground層，而連接via的better ground則是高頻電路板與高速數位電路板共同的特徵，此外高頻電路板最忌諱使用幅寬細窄的印刷pattern描繪ground。

（c）.電子組件的ground端子，以最短的長度與電路板的ground連接。

具體方法是在電子組件的ground端子pad附近設定via，使電子組件能以最短的長度與電路板的ground連接。

（d）.訊號線作短配線設計。

不可任意加大配線長度，儘量縮短配線長度。

（e）.减少電路之間的結合。

尤其是filter與amplifier輸出入之間作電路分割非常重要，它相當於audio電路的cross talk對策。

高頻電路板的設計步驟

高頻電路板的設計步驟大致上可整理成如下：

1.根據外筐尺寸的限制，决定電路板的大小。

2.製作印刷電路板外形，與library的data。

3.决定高頻電路單元與信號處理單元的封裝位置。

基本上高頻電路單元與類比/數位信號處理單元必需分開封裝，分割管道有兩種分別如下：

（a）.將電路板正面與反面的的高頻電路單元與數位信號處理單元分開，主要原因是數位電路的噪訊很容易流入高頻電路單元，高頻電路單元的背面設定數位電路時，必需避免兩者的封裝在相同角落上。

（b）.將電路板對分成高頻電路單元與數位信號處理單元各占一半的場合，高頻電路單元的控制訊號線回繞長度如果過過長時，很容易受到數位電路噪訊的影響

4.電路板設定電子組件。

組件設定工作對設計高頻電路板而言具有决定性的影響，尤其是包含ground via與連接via的面積，以及如何確保電子組件之間的space等設計非常的重要，例如電子組件之間的space設計不當的話，將招致無法設定ground via，以及無法連接via等嚴重後果，也就是說電子組件的配寘是否適宜， 會使高頻電路的效能產生重大變化。

5.設計配線

除了印刷pattern的配線之外，同時還需要調整line的阻抗（impedance），並設定ground via。

6.檢查配線

完成電路板data之後必需檢查設計規範（rule），尤其是檢查print out的配線是否有任何設計上的疏失，如果電路板有正、反面辨識上的需求時，可提出數據數據要求廠商製作。 設計高頻電路用電路板有許多注意事項，尤其是GHz等級的高頻電路，更需要注意各電子組件pad與印刷pattern的長度對電路特性所造成的影響。 最近幾年高頻電路與數位電路共亯相同電路板，構成所謂的混載電路系統似乎有新增的趨勢，類似如此的設計經常會造成數位電路動作時，高頻電路卻發生動作不穩定等現象，其中原因之一是數字電路產生的噪訊，影響高頻電路正常動作所致。 為了避免上述問題除了設法分割兩電路block之外，設計電路板之前充分檢討設計構想，才是根本應有的手法，基本上設計高頻電路用電路板必需掌握下列三大原則：

1.高質感。

2.不可取巧。

3.不可倉促搶時間。

 

設計高頻電路板的基本常識

以下是設計高頻電路板的基本常識：

（a）.印刷pattern的長度會影響電路特性。

尤其是傳送速率為GHz高速數位電路的傳輸線路，通常會使用strip line，同

時藉由調整配線長度補正傳輸延遲時間，其實這也意味著電子組件的設定位置對電路特性具有絕對性的影響。

（b）.Ground作大better。

銅箔面整體設定ground層，而連接via的better ground則是高頻電路板與高速數位電路板共同的特徵，此外高頻電路板最忌諱使用幅寬細窄的印刷pattern描繪ground。

（c）.電子組件的ground端子，以最短的長度與電路板的ground連接。

具體方法是在電子組件的ground端子pad附近設定via，使電子組件能以最短的長度與電路板的ground連接。

（d）.訊號線作短配線設計。

不可任意加大配線長度，儘量縮短配線長度。

（e）.减少電路之間的結合。

尤其是filter與amplifier輸出入之間作電路分割非常重要，它相當於audio電路的cross talk對策。