RF射频微波PCB板设计存在很多不确定性,因此被称为“妖术”。一般而言,当电路的频率低于微波频率时(包括低频和低频数字电路),精心设计是在掌握所有设计原理的前提下首次成功进行电路设计的保证。但是,对于高于微波和高频PC级数字电路的频率,两到三个版本的PCB可以确保电路质量。至于射频电路在微波以上的频率,则需要不断改进的PCB设计版本。因此,在RF电路设计过程中肯定会遇到许多困难。以下是射频电路设计中最常见的问题:
- 数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰
当模拟电路(RF电路)和数字电路独立工作时,它们很可能完美工作。但是,一旦将它们混合在一起并依赖于具有相同电源的同一射频微波PCB板上,整个系统可能会变得不稳定,因为数字信号经常在接地和正电源(> 3V)之间摆动,并且周期会非常短,纳秒级。由于幅度更大且切换时间更短,所有数字信号都将包含与切换频率无关的高频元件。
在模拟部分中,从无线电调谐环路到无线电设备接收器的电压通常小于1μV。因此,无线电调谐环路和RF信号之间的差异可以达到120dB。显然,如果数字信号和RF信号未能完全分开,弱的RF信号可能会受到损坏。结果,无线电设备的可操作性将变差甚至无法工作。
- 电源噪声干扰
射频电路对噪声非常敏感,对于毛刺电压和其他高频谐波尤其如此。微控制器将在每个内部时钟周期内突然吸收大部分电流,这是因为所有现代微控制器都是采用CMOS技术制造的。因此,假设微控制器以1MHz的内部时钟频率运行,然后它将以该频率从电源中提取电流。如果未应用适当的电源去耦,则会在电源线上引起电压毛刺。当电压故障到达射频微波PCB板电路的电源引脚时,严重的话可能会导致故障。