降低RF電路寄生信號的八個設計規則

　　規則4：保持差分線路的差分性

　　回流路徑對信號線路性能至關重要，其應視為信號路徑的一部分。與此同時，差分對通常沒有緊密耦合，回流可能流經相鄰層。兩個回流必須通過相等的電氣路徑布線。

　　即便在差分對的兩條線路不緊密耦合時，鄰近與共享型設計限制也會讓回流處于相同層。要真正保持低寄生信號，需要更好的匹配。差分組件下接地層的斷流器等任何計劃結構都應是對稱的。同樣，長度是否匹配可能也會產生信號線路中的波形曲線問題。回流不會引起波形曲線問題。一條差分線路的長度匹配情況應在其它差分線路中體現。

　　規則5：RF信號線路附近沒有時鐘或控制線路

　　時鐘和控制線路有時可視為沒什么影響的鄰居，因為其工作速度低，甚至接近DC。不過，其開關特性幾乎接近方波，可在奇數諧波頻率下生成獨特的音調。方波發射能源的基本頻率雖然不會產生什么影響，但其銳利的邊緣可能會有影響。在數字系統設計中，轉折頻率可估算必須要考慮的最高頻率諧波，計算方式為：Fknee=0.5/Tr，這里的Tr是上升時間。請注意，是上升時間，而不是信號頻率。不過銳利邊緣的方波也有強大的高階奇數諧波，其可能只在錯誤頻率下下降并耦合在RF線路上，違反嚴格的傳輸掩模要求。

　　時鐘和控制線路應由內部接地層或頂層接地灌流(ground pour)與RF信號線路隔離。如果不能使用接地隔離信號，那么線路布線應確保直角交叉。因為時鐘或控制線路發射的磁通線路會圍繞干擾源線路的電流形成放射柱形等高線，它們將不會在接收器線路中產生電流。放慢上升時間不但可降低轉折頻率，而且還有助于減少干擾源的干擾，但時鐘或控制線路也可充當接收器線路。接收器線路仍可作為將寄生信號導入器件的導管。

　　規則6：使用接地隔離高速線路

　　微波傳輸帶與帶線大多數都與相鄰接地層耦合。一些通量線路仍沿水平方向散發，并端接于相鄰跡線。一條高速線路或差分對上的音調在下一條跡線上終結，但信號層上的接地灌流會為通量線路帶來較低阻抗的終點，讓鄰近跡線不受音調干擾。

　　時鐘分布或合成器設備路由出來、用于承載相同頻率的跡線集群可能相鄰而行，因為干擾源音調已經存在于接收器線路上。不過，分組的線路最終會分散。分散時，應在分散線路之間提供接地灌流，并在其開始分散的地方灌入通孔，以便感應回流沿著額定回流路徑流回。在圖3中，接地島末端的通孔可使感應電流流到參考層上。接地灌流上其它通孔之間的間隔不要超過一個波長的十分之一，以確保接地不會成為共振結構。

　　圖3：差分線路分散處的頂層接地通孔為回流提供流動路徑。

　　規則7：不要在噪聲較大的電源層進行RF線路布線

　　音調進入電源層就會擴散到每個地方。如果雜散音調進入電源、緩沖器、混頻器、衰減器和振蕩器，就會對干擾頻率進行調制。同樣，當電源到達電路板時，它還沒有徹底被清空而實現對RF電路系統的驅動。應最大限度減少RF線路在電源層的暴露，特別是未過濾的電源層。

　　鄰近接地的大型電源層可創建高質量嵌入式電容，使寄生信號衰減，并用于數字通信系統與某些RF系統。另一種方法是使用最小化電源層，有時更像是肥大跡線而不能說是層，這樣RF線路更容易徹底避開電源層。這兩種方法都可行，不過決不能將二者的最差特性湊在一起，也就是既使用小型電源層，又在頂部走線RF線路。

　　規則8：讓去耦靠近器件

　　去耦不僅有助于避免雜散噪聲進入器件，還可幫助消除器件內部生成的音調，避免其耦合到電源層上。去耦電容越靠近工作電路系統，效率就越高。本地去耦受電路板跡線的寄生阻抗干擾較小，較短的跡線支持較小的天線，減少有害音調發射。電容器安放要結合最高自共振頻率，通常最小值、最小外殼尺寸、最靠近器件，以及越大的電容器，離器件越遠。在RF頻率下，電路板背面的電容器會產生通孔串連接地路徑的寄生電感，損失大量噪聲衰減優勢。

　　總結

　　通過電路板布局評測，我們可發現可能發射或接收雜散RF音調的結構。要跟蹤每一條線路，有意識地明確其回流路徑，確保它能夠與線路并行，特別是要徹底檢查過渡。此外，還要將潛在干擾源與接收器隔離。按照一些簡單直觀的規則降低寄生信號，可加速產品發布，降低調試成本。

　　作者：Pete Hanish 德州儀器應用工程師