技術(shù)資訊 I 如何使用 Allegro X PCB Editor 優(yōu)化RF布線和阻抗

耀創(chuàng)深圳

在射頻印刷電路板（RF PCBs）中實(shí)現(xiàn)最佳功率傳輸，關(guān)鍵在于精心布線以滿足特定阻抗要求的走線。阻抗匹配至關(guān)重要，它確保走線具有相同的阻抗，以防止信號(hào)反射和功率傳輸效率低下。控制阻抗的關(guān)鍵在于微調(diào)走線寬度、走線厚度以及在z軸上將走線與參考平面分隔開的介質(zhì)高度。信號(hào)層下方的連續(xù)參考平面對(duì)于保持最佳阻抗也至關(guān)重要。在同一層上保持適當(dāng)?shù)淖呔�到地間隙（對(duì)于共面波導(dǎo)）對(duì)于一致的阻抗控制同樣重要。

共面波導(dǎo)（俯視圖）     

共面波導(dǎo)（橫截面圖）本文提供了實(shí)現(xiàn)最佳射頻（RF）布線和阻抗的解決方案。向大家介紹如何保護(hù)射頻電路免受同一印刷電路板（PCB）的其他部分或相鄰 PCB 產(chǎn)生的電磁干擾（EMI）。還解釋了如何在信號(hào)彎曲的地方將射頻走線轉(zhuǎn)換為鋪銅，以便更順暢地進(jìn)行編輯。這些解決方案將在使用 allegro X PCB Editor進(jìn)行射頻 PCB 布局布線時(shí)為您提供幫助。1

使用Via Arrays保護(hù)射頻電路以防止
電磁干擾
在射頻走線的兩側(cè)添加屏蔽可以保護(hù)電路免受電磁干擾。Via Arrays可以充當(dāng)屏蔽，保護(hù)射頻信號(hào)免受相鄰電路產(chǎn)生的電磁干擾。Via Arrays是一系列以特定模式圍繞射頻信號(hào)放置的過孔，形成一個(gè)屏障并防止電磁干擾。要在 Allegro X PCB Editor中將Via Arrays添加到設(shè)計(jì)中，可執(zhí)行以下操作：1、 選擇Place – Via Array.

2、  點(diǎn)擊the Options 面板.3、 按下圖所示，在Options面板的Array Parameters Type列表中選中Both sides：

4、在設(shè)計(jì)面板中選擇RF走線，一個(gè)Via Arrays沿著RF走線的兩側(cè)顯示出來。5、在Array Parameter中調(diào)整過孔間距設(shè)置，可以在走線周圍獲得最佳的Via Arrays。6、 在設(shè)計(jì)面板中的任意位置點(diǎn)擊，即將Via Arrays放置在走線的兩側(cè)。2

向射頻平面添加接地過孔
在為所有射頻信號(hào)添加過孔陣列后，在PCB的射頻電路部分附近，使用接地過孔接地的大的鋪銅填充，可保持 PCB 的較低阻抗并改善對(duì)地參考�？梢允褂胿ia array命令來添加接地過孔。以下圖像展示了 PCB 布局的射頻部分，射頻信號(hào)兩側(cè)由過孔保護(hù)，接地平面用接地過孔縫合。這個(gè)可視化圖像可以幫助大家理解過孔應(yīng)如何放置，以便它們?cè)谏漕l信號(hào)周圍創(chuàng)建一個(gè)屏障。

3

將射頻走線轉(zhuǎn)換為鋪銅
通常，射頻走線在縮頸點(diǎn)需要逐漸變細(xì)，避免其寬度的突然變化，以確保射頻信號(hào)的平滑過渡。然而，當(dāng)設(shè)計(jì)師將射頻信號(hào)布線為弧形走線時(shí)，在走線進(jìn)出元件時(shí)需要減小走線寬度的地方，無法進(jìn)行逐漸變細(xì)操作。以下圖像顯示了一條在頸部區(qū)域出現(xiàn)阻抗變化的走線：

Shape為編輯提供了極大的靈活性。在布線的最后階段將射頻信號(hào)走線轉(zhuǎn)換為Shape可改善阻抗控制。在 Allegro X PCB Editor中將射頻走線轉(zhuǎn)換為Shape以增強(qiáng)設(shè)計(jì)靈活性，可執(zhí)行以下操作：1、 選擇Tools – Convert – Cline/Line to Shape

2、修改Options面板中設(shè)置�？梢员Ａ衄F(xiàn)有走線、保留網(wǎng)絡(luò)，或?qū)�shape更改為動(dòng)態(tài)。3、 要確定應(yīng)轉(zhuǎn)換為shape的走線，請(qǐng)指定包含它們的區(qū)域或根據(jù)寬度應(yīng)用過濾器。

4、選擇“End cap style”選項(xiàng)，為走線的起始和結(jié)束邊緣選擇一個(gè)形狀（正方形、圓形、八邊形或齊平），如下圖所示：




轉(zhuǎn)換為Shape后的射頻信號(hào)如下圖所示：

4

對(duì)射頻信號(hào)應(yīng)用Mask Shapes：
在確定射頻形狀后，下一步是對(duì)射頻信號(hào)應(yīng)用Mask Shapes 。這涉及將射頻形狀從信號(hào)層復(fù)制到Mask層。可以這樣做，在射頻信號(hào)層上方創(chuàng)建一個(gè)開放的掩模。這一步至關(guān)重要，因?yàn)樗�有助于維持射頻電路的特性阻抗。忽略這一步可能會(huì)改變射頻電路的特性阻抗，影響電路的性能。對(duì)射頻信號(hào)應(yīng)用Mask Shapes 以滿足微帶線或共面波導(dǎo)的要求是很重要的。5

結(jié)論
本文為大家提供了應(yīng)對(duì)射頻 PCB 設(shè)計(jì)復(fù)雜性的知識(shí)和技術(shù)。通過學(xué)習(xí)所提供的解決方案，可以確保您的射頻 PCB 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)最佳的功率傳輸，并為 PCB 的整體可靠性和效率做出貢獻(xiàn)。實(shí)現(xiàn)過孔陣列并將射頻走線轉(zhuǎn)換為shape可增強(qiáng)信號(hào)完整性并保護(hù)射頻電路免受電磁干擾。文章來源：Cadence



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