化解射頻和微波設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的六大技巧

即使是最自信的設(shè)計(jì)人員，對(duì)于射頻電路也往往望而卻步，因?yàn)樗鼤?huì)帶來巨大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，并且需要專業(yè)的設(shè)計(jì)和分析工具。這里將為您介紹六條技巧，來幫助您簡(jiǎn)化任何射頻 PCB 設(shè)計(jì)任務(wù)和減輕工作壓力！

1 保持完好、精確的射頻形狀

類似前面描述的一些嚴(yán)重錯(cuò)誤可能導(dǎo)致電路性能低下，甚至無法工作。為了盡量減少錯(cuò)誤、簡(jiǎn)化射頻設(shè)計(jì)任務(wù)以及提高生產(chǎn)率，PCB 設(shè)計(jì)工具可以針對(duì)復(fù)雜的銅皮形狀提供導(dǎo)入控制。例如，您可以通過控制DXF 文件中的層，并將其重新映射至 CAD 電氣系統(tǒng)層，來創(chuàng)建可用的銅皮形狀（圖 1）。

圖 1：設(shè)計(jì)工具如果允許用戶控制 DXF 導(dǎo)入過程，將有助于減少人為錯(cuò)誤和誤差，例如在由于復(fù)雜性過高而導(dǎo)致導(dǎo)入的文件無法轉(zhuǎn)換為銅皮形狀時(shí)。

2 保留尖拐角

設(shè)計(jì)用于射頻和微波的銅皮形狀時(shí)，一個(gè)很重要的方面是能夠創(chuàng)建帶尖拐角的 Gerber 文件。優(yōu)秀的 PCB設(shè)計(jì)工具可以簡(jiǎn)化這一過程。例如，使用 50 毫米線條繪制形狀與使用 50 毫米圓形光圈繪圖相比，往往令設(shè)計(jì)具有較小的半徑。設(shè)計(jì)工具在創(chuàng)建 Gerber 文件時(shí)，可通過正確地自動(dòng)轉(zhuǎn)換線條寬度來獲得尖拐角（圖 2）。

圖 2：有效的 PCB 設(shè)計(jì)工具會(huì)自動(dòng)考慮用于繪制形狀的線型，以計(jì)算準(zhǔn)確的線條寬度，幫助您輕松創(chuàng)建尖拐角。

3 自動(dòng)生成倒角

射頻和微波電路中經(jīng)常用到倒角，以減小饋線與電容器之間的分段不連續(xù)性電抗，從而改善 MMIC 的頻率性能。90o 拐角與倒角之間的距離至關(guān)重要。因此，設(shè)計(jì)人員需要采用自動(dòng)方法來基于設(shè)計(jì)指定需要生成的倒角比率。PCB 設(shè)計(jì)工具如果能夠基于設(shè)計(jì)規(guī)則自動(dòng)強(qiáng)制實(shí)施需要生成的倒角比率，設(shè)計(jì)人員和工程師將會(huì)從中受益，在節(jié)省時(shí)間的同時(shí)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量（圖 3）。

圖 3：設(shè)置倒角規(guī)則的功能可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過程和節(jié)省時(shí)間。

4 使用自動(dòng)化方法有助于布置共面波導(dǎo)和通道波導(dǎo)

共面波導(dǎo)和通道波導(dǎo)在射頻和微波設(shè)計(jì)中也很常見。采取手動(dòng)方式創(chuàng)建時(shí)，此項(xiàng)任務(wù)可能非常耗時(shí)，而且容易出錯(cuò)。設(shè)計(jì)人員需要控制走線與過孔之間的特定距離，以及一個(gè)過孔與另一個(gè)過孔之間的距離，從而確保電路具有符合設(shè)計(jì)要求的性能。設(shè)計(jì)工具在這方面也能提供幫助，即通過提供過孔使用控制和自動(dòng)使用過孔來降低復(fù)雜性和提高質(zhì)量（圖 4）。

圖 4：PCB 設(shè)計(jì)工具如果能夠控制共面波導(dǎo)和波導(dǎo)過孔的創(chuàng)建，將有助于顯著減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。

5 使用自動(dòng)縫合孔

射頻設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要方面是確保正確地屏蔽帶過孔的區(qū)域。盡管此任務(wù)可由設(shè)計(jì)人員手動(dòng)進(jìn)行，但這個(gè)過程極其耗時(shí)。如果 PCB 設(shè)計(jì)工具能夠自動(dòng)完成此過程，將可以縮短設(shè)計(jì)周期時(shí)間并確保符合您的所有設(shè)計(jì)規(guī)則。利用此類工具，設(shè)計(jì)人員可以指定過孔模式生成規(guī)則，而將剩余的工作全部交由 PCB 設(shè)計(jì)工具完成。

6 使用設(shè)計(jì)規(guī)則確?！霸O(shè)計(jì)即正確”

支持射頻設(shè)計(jì)的 PCB 設(shè)計(jì)工具通常允許設(shè)置多項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)則：用于不同銅皮區(qū)域的過孔類型；過孔自身需要連接到的網(wǎng)絡(luò)類型；從銅皮區(qū)域邊緣到過孔需要保持的距離；一個(gè)過孔到下一個(gè)過孔的距離；過孔模式類型；以及能否僅僅通過向銅皮區(qū)域的外緣添加過孔來生成法拉第籠（圖 5）。

圖 5：利用支持射頻設(shè)計(jì)的 PCB 設(shè)計(jì)工具，您可以設(shè)置用于生成過孔模式的設(shè)計(jì)規(guī)則，并自動(dòng)在您的設(shè)計(jì)中強(qiáng)制實(shí)施這些規(guī)則，從而節(jié)省您的時(shí)間和確保符合您的所有設(shè)計(jì)規(guī)則。

審核編輯：湯梓紅