RF电路和数字电路做在同块PCB上的解决方案

以下给出在大多数RF应用中的一些通用设计和布线策略。然而，遵循实际应用中RF器件的布线建议更为重要。

（1）一个可靠的地线层面

当设计有RF元件的PCB时，应该总是采用一个可靠的地线层。其目的是在电路中建立一个有效的0V电位点，使所有的器件容易去耦。供电电源的0V端子应直接连接在此地线层。由于地线层的低阻抗，已被去耦的两个节点间将不会产生信号耦合。对于板上多个信号幅值可能相差120dB，这一点非常重要。在表面贴装的PCB上，所有信号布线在元件安装面的同一面，地线层则在其反面。理想的地线层应覆盖整个PCB（除了天线PCB下方）。如果采用两层以上的PCB，地线层应放置在邻近信号层的层上（如元件面的下一层）。另一个好方法是将信号布线层的空余部分也用地线平面填充，这些地线平面必须通过多个过孔与主地线层面连接。需要注意的是：由于接地点的存在会引起旁边的电感特性改变，因此选择电感值和布置电感是必须仔细考虑的。

（2）缩短与地线层的连接距离

所有对地线层的连接必须尽量短，接地过孔应放置在（或非常接近）元件的焊盘处。决不要让两个地信号共用一个接地过孔，这可能导致由于过孔连接阻抗在两个焊盘之间产生串扰。

（3）RF去耦

去耦电容应该放置在尽可能靠近引脚的位置，每个需要去耦的引脚处都应采用电容去耦。采用高品质的陶瓷电容，介电类型最好是“NPO”，“X7R”在大多数应用中也能较好工作。理想的选择电容值应使其串联谐振等于信号频率。例如434MHz时，SMD贴装的100pF电容将良好工作，此频率时，电容的容抗约为4Ω，过孔的感抗也在同样范围。串联的电容和过孔对于信号频率形成一个陷波滤波器，使之能有效的去耦。868MHz时，33pF电容是一个理想的选择。除了RF去耦的小值电容，一个大值电容也应放置在电源线路上去耦低频，可选择一个2.2μF陶瓷或10μF的钽电容。

（4）电源的星形布线

星形布线是模拟电路设计中众所周知的技巧（如图1所示）。星形布线——电路板上各模块具有各自的来自公共供电电源点的电源线路。在这种情况下，星形布线意味着电路的数字部分和RF部分应有各自的电源线路，这些电源线应在靠近IC处分别去耦。这是一个隔开来自数字部分和来自RF部分电源噪声的有效方法。如果将有严重噪声的模块置于同一电路板上，可以将电感（磁珠）或小阻值电阻（10Ω）串联在电源线和模块之间，并且必须采用至少10μF的钽电容作这些模块的电源去耦。这样的模块如RS232驱动器或开关电源稳压器。

（5）合理安排PCB布局

为减小来自噪声模块及周边模拟部分的干扰，各电路模块在板上的布局是重要的。应总是将敏感的模块（RF部分和天线）远离噪声模块（微控制器和RS232驱动器）以避免干扰。

（6）屏蔽RF信号对其他模拟部分的影响

如上所述，RF信号在发送时会对其他敏感模拟电路模块如ADC造成干扰。大多数问题发生在较低的工作频段（如27MHz）以及高的功率输出水平。用RF去耦电容（100pF）连接到地来去耦敏感点是一个好的设计习惯。

（7）在板环形天线的特别考虑

天线可以整体做在PCB上。对比传统的鞭状天线，不仅节省空间和生产成本，机构上也更稳固可靠。惯例中，环形天线（loopantenna）设计应用于相对较窄的带宽，这有助于抑制不需要的强信号以免干扰接收器。应注意到环形天线（正如所有其他天线）可能收到由附近噪声信号线路容性耦合的噪声。它会干扰接收器，也可能影响发送器的调制。因此在天线附近一定不要布数字信号线路，并建议在天线周围保持自由空间。接近天线的任何物体都将构成调谐网络的一部分，而导致天线调谐偏离预想的频点，使收发辐射范围（距离）减小。对于所有的各类天线必须注意这一事实，电路板的外壳（外围包装）也可能影响天线调谐。同时应注意去除天线面积处的地线层面，否则天线不能有效工作。

（8）电路板的连接

如果用电缆将RF电路板连接到外部数字电路，应使用双绞线缆。每一根信号线必须和GND线双绞在一起（DIN/GND，DOUT/GND，CS/GND，PWR_UP/GND）。切记将RF电路板和数字应用电路板用双绞线缆的GND线连接起来，线缆长度应尽量短。给RF电路板供电的线路也必须与GND双绞（VDD/GND）。