RF無線射頻電路設計中的常見問題

　　射頻（RF） PCB設計，在目前公開出版的理論上具有很多不確定性，常被形容為一種“黑色藝術”。通常情況下，對於微波以下頻段的電路

（ 包括低頻和低頻數位電路） ，在全面掌握各類設計原則前提下的仔細規劃是一次性成功設計的保證。對於微波以上頻段和高頻的PC類數

位電路，則需要2~3個版本的PCB方能保證電路品質。而對於微波以上頻段的RF電路，則往往需要更多版本的PCB設計並不斷完善，而且是在

具備相當經驗的前提下。由此可知RF電設計上的困難。
　　數位電路模組和類比電路模組之間的干擾
　　如果類比電路（ 射頻） 和數位電路單獨工作，可能各自工作良好。但是，一旦將二者放在同一塊電路板上 使用同一個電源一起工作

， 整個系統很可能就不穩定。這主要是因為數位信號頻繁地在地和正電源（ 》3 V） 之間擺動，而且週期特別短，常常是納秒級的。由於

較大的振幅和較短的切換時間， 使得這些數位信號包含大量且獨立於切換頻率的高頻成分。在類比部分，從無線調諧回路傳到無線設備接

收部分的信號一般小於1μV。因此數位信號與射頻信號之間的差別會達到120dB。顯然， 如果不能使數位信號與射頻信號很好地分離，微弱

的射頻信號可能遭到破壞，這樣一來，無線設備工作性能就會惡化，甚至完全不能工作。
　　供電電源的雜訊干擾
　　射頻電路對於電源雜訊相當敏感，尤其是對毛刺電壓和其他高頻諧波。微控制器會在每個內部時鐘週期內短時間突然吸入大部分電流，

這是由於現代微控制器都採用CMOS工藝製造。因此，假設一個微控制器以1MHz的內部時鐘頻率運行，它將以此頻率從電源提取電流。如果不

採取合適的電源去耦，必將引起電源線上的電壓毛刺。如果這些電壓毛刺到達電路RF部分的電源引腳，嚴重時可能導致工作失效。
　　不合理的地線
　　如果RF 電路的地線處理不當，可能產生一些奇怪的現象。對於數位電路設計，即使沒有地線層，大多數數位電路功能也表現良好。而

在RF 頻段，即使一根很短的地線也會如電感器一樣作用。粗略地計算，每毫米長度的電感量約為1nH，433MHz時10mmPCB線路的感抗約27Ω

。如果不採用地線層，大多數地線將會較長，電路將無法具有設計的特性。
　　天線對其他類比電路部分的輻射干擾
　　在PCB電路設計中，板上通常還有其他類比電路。例如，許多電路上都有模/數轉換（ADC）或數/模轉換器（DAC）。射頻發送器的天線

發出的高頻信號可能會到達ADC的模擬輸入端。因為任何電路線路都可能如 天線一樣發出或接收RF信號。如果ADC輸入端的處理不合理，RF

信號可能在ADC輸入的ESD二極體內自激，從而引起ADC偏差。