簡介

如今的電子產(chǎn)品已經(jīng)不再像上世紀(jì) 70 年代的電視和電冰箱一樣，消費者每隔十年才更新?lián)Q代一次?，F(xiàn)在幾乎每個家庭的每位成員都是電子產(chǎn)品的消費者，而且隨著科技發(fā)展不斷為智慧手機、平板計算機、汽車和電視帶來各種人們消費得起的新功能，人們每年都會購買新產(chǎn)品。

這些電子產(chǎn)品的共同特征之一是采用無線技術(shù)，而該技術(shù)極度依賴于RF射頻電路。遺憾的是，即使是最自信的設(shè)計人員，對于射頻電路也往往望而卻步，因為它會帶來巨大的設(shè)計挑戰(zhàn)，并且需要專業(yè)的設(shè)計和分析工具。正因為如此，許多年來，PCB的射頻部分一直是由擁有射頻設(shè)計專長的獨立設(shè)計人員完成設(shè)計。

為什么設(shè)計射頻和微波PCB設(shè)計的難度如此之大？

該設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題非常多，并且可能對質(zhì)量和生產(chǎn)率造成嚴重影響。例如，將一名設(shè)計人員的射頻電路嵌入到其他設(shè)計人員的PCB時，由于他們往往使用不同的設(shè)計格式，因此效率必然大打折扣。此外，設(shè)計人員還經(jīng)常被迫在設(shè)計中做出更改，以便配合使用射頻電路。由于仿真往往是在射頻電路中進行的，而不是在整個PCB 的背景下進行，因此可能會遺漏電路板對射頻電路產(chǎn)生的顯著影響，反之亦然。

隨著射頻內(nèi)容不斷增加，PCB設(shè)計人員和工程師意識到，為提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，最好由他們在自己的設(shè)計工具內(nèi)自行解決射頻設(shè)計挑戰(zhàn)。遺憾的是，大多數(shù)桌面PCB設(shè)計工具并不能幫助他們簡化這一任務(wù)。

例如，在使用射頻仿真器對電路建模后，一旦達到所需的電氣性能，仿真器就會產(chǎn)生此電路的銅箔形狀（通常為DXF格式），以便導(dǎo)入到PCB設(shè)計工具中。此過程往往會給設(shè)計人員帶來一些困擾，例如由于無法正確轉(zhuǎn)換DXF檔而導(dǎo)致不能將其轉(zhuǎn)換為銅箔形狀。這種情況下，設(shè)計人員需要手動操作導(dǎo)入DXF檔，而這可能會在形狀尺寸方面產(chǎn)生人為錯誤和誤差，從而導(dǎo)致射頻電路失效。

PCB設(shè)計人員或工程師在嘗試對射頻和微波電路進行Layout設(shè)計時面臨的挑戰(zhàn)還遠遠不止上述幾條。不過，好在您的設(shè)計工具中有一些小型解決方案在化解上述挑戰(zhàn)方面可發(fā)揮重要作用。本白皮書將為您介紹六條技巧，來幫助您簡化任何射頻PCB設(shè)計任務(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重錯誤可能導(dǎo)致電路性能低下，甚至無法工作。為了盡量減少錯誤、簡化射頻設(shè)計任務(wù)以及提高生產(chǎn)率，PCB設(shè)計工具可以針對復(fù)雜的銅箔形狀提供導(dǎo)入控制。例如，您可以透過控制DXF 檔中的層別，并將其重新映像至CAD電氣系統(tǒng)層別，來建立可用的銅箔形狀（圖 1）。

圖1：設(shè)計工具如果允許使用者控制DXF 導(dǎo)入過程，將有助于減少人為錯誤和誤差，例如在由于復(fù)雜性過高而導(dǎo)致導(dǎo)入的檔案無法轉(zhuǎn)換為銅箔形狀時。

2. 保留拐角形狀(CORNERS SHARP)

設(shè)計用于射頻和微波的銅箔形狀時，一個很重要的方面是能夠建立帶尖拐角的 Gerber檔。優(yōu)秀的PCB設(shè)計工具可以簡化這一過程。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)計具有較小的半徑。設(shè)計工具在建立Gerber檔時，可透過正確地自動轉(zhuǎn)換線條寬度來獲得尖拐角（圖 2）。

圖2：有效的PCB 設(shè)計工具會自動考慮用于繪制形狀的線型，以計算準(zhǔn)確的線條寬度，幫助您輕松建立尖拐角。