張吉慶

（天津七一二移動(dòng)通信有限公司，天津 300462）

1 引言

要確保產(chǎn)品電路可靠并且具有相應(yīng)的功能，在進(jìn)行射頻電路的抗干擾設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮到射頻電路的印刷電路板的電磁兼容性，只有優(yōu)先考慮了電磁兼容性，系統(tǒng)才能夠盡可能的既減少電磁信號(hào)的輻射，這對(duì)射頻電路的抗干擾有關(guān)鍵的作用[1]。進(jìn)行射頻電路的抗干擾設(shè)計(jì)，主要是為了避免電路不需要的信號(hào)對(duì)電路進(jìn)行影響，射頻電路直接的通信和命令都是通過電磁信號(hào)進(jìn)行傳達(dá)的，不能夠有效的抵抗干擾，就沒有辦法進(jìn)行正常的工作，直接影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

2 射頻電路干擾來源

射頻電路的制作工程和工作環(huán)境以及工作方式直接決定了其干擾信號(hào)的來源，從源頭上解決干擾問題，從根本上進(jìn)行抗干擾的設(shè)計(jì)，整個(gè)射頻電路的性能才能夠得到進(jìn)一步的優(yōu)化和提升。在眾多的干擾來源中，干擾信號(hào)最強(qiáng)，最容易影響射頻電路以及整個(gè)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素包括由于電源線和地線的印刷線引起的干擾、布線不合理引起的干擾，現(xiàn)分別對(duì)著兩個(gè)因素進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡釋和分析[2]。電源線和地線的設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)射頻電路電路板的設(shè)計(jì)而言十分重要，合理的設(shè)計(jì)可以有效的避免電磁干擾。在電源線和地線直接容易產(chǎn)生大量的電磁干擾源，其中地線由于環(huán)境較為復(fù)雜，經(jīng)常產(chǎn)生較多的噪聲干擾，地線產(chǎn)生噪聲干擾的主要原因是因?yàn)榈鼐€直接接入大地，地球是一個(gè)具有一定阻抗的物體，當(dāng)電路中的電流流經(jīng)通過地線的時(shí)候，在地面會(huì)形成一定的電壓，這個(gè)電壓會(huì)在地面中形成一個(gè)回路電流，電信號(hào)與磁信號(hào)之間相互轉(zhuǎn)換，會(huì)形成一個(gè)干擾源直接干擾整個(gè)射頻電路的工作。所有的電路都將接地，同一個(gè)接地端形成了大量的回路電流，使得地線的噪聲更加復(fù)雜。另一個(gè)較為關(guān)鍵的因素是由于布線不合理對(duì)整個(gè)射頻電路形成的干擾。在進(jìn)行閉環(huán)采樣電路的設(shè)計(jì)過程中，由于一些電壓較高的信號(hào)可能被布置在環(huán)路之中，導(dǎo)致電路在運(yùn)行的過程中經(jīng)常受到外界的干擾，會(huì)讓整個(gè)電路形成一個(gè)過壓的狀態(tài)，觸發(fā)系統(tǒng)的報(bào)警裝置[3]。要有效的減少這種干擾，有幾點(diǎn)基本的原則必須遵守，首先，在進(jìn)行電源線的設(shè)計(jì)時(shí)，電源線必須足夠的寬，寬度與阻抗是成反比例的關(guān)系，增加電源線的寬度可以減小其阻抗，從而達(dá)到抗干擾的目的，其次電源線和地線在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，必須是相同的方向，信號(hào)線也不能太長(zhǎng)，通孔數(shù)量也需要進(jìn)行盡可能的縮減，組件之間的連接線盡可能的短，對(duì)于一些無(wú)法兼容的數(shù)據(jù)線和信號(hào)線，不能夠平行布置，必須盡量遠(yuǎn)離[4]。

3 射頻電路抗干擾的設(shè)計(jì)方法

射頻電路在進(jìn)行數(shù)據(jù)和信號(hào)的傳遞和接收時(shí)都是通過高頻段進(jìn)行的，要想進(jìn)行射頻電路的抗干擾設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵的就是進(jìn)行電磁輻射的抗干擾設(shè)計(jì)，射頻電路對(duì)電磁信號(hào)十分的敏感，有效的將電路板所需的信號(hào)和電磁干擾信號(hào)之間的串?dāng)_減小就可以直接實(shí)現(xiàn)射頻電路的抗干擾設(shè)計(jì)。進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面，屏蔽設(shè)計(jì)、電路的接地設(shè)計(jì)和布線的設(shè)計(jì)。以下進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡釋。

3.1 屏蔽設(shè)計(jì)

屏蔽設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是進(jìn)行屏蔽單元的劃分，在進(jìn)行劃分時(shí)，必須依據(jù)電路的實(shí)際功能單元進(jìn)行，必須在考慮了每個(gè)元件的性能以及元件在電路中的功能過后，分析其工作狀態(tài)和對(duì)干擾源的敏感程度，然后再進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行屏蔽電路的設(shè)計(jì)時(shí)，有一些基本的原則和方法，現(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

屏蔽單元在進(jìn)行劃分時(shí)，最基礎(chǔ)的內(nèi)容是功能電路單元，在射頻電路的設(shè)計(jì)時(shí)，不同的電路具有不同的功能，這些功能不同的電路會(huì)形成互相的干擾，如振蕩器的電路、放大器的電路等，這些電路在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，都必須進(jìn)行一個(gè)屏蔽設(shè)計(jì)。在進(jìn)行屏蔽設(shè)計(jì)時(shí)，關(guān)鍵是進(jìn)行高頻電路的屏蔽設(shè)計(jì)，高頻段工作的電路極容易受到干擾信號(hào)的影響，也非常容易影響其余的電路。總的而言，對(duì)于功能不同和工作頻段不同的電路都應(yīng)該進(jìn)行相互的屏蔽，避免造成相互的干擾[5]。

3.2 電路的接地設(shè)計(jì)

部分電路的特點(diǎn)是工作電平低、信號(hào)幅度小，容易失效或降級(jí)；不敏感信號(hào)和大信號(hào)電路的地線系統(tǒng)，包括高電平電路、末級(jí)放大器和高功率放大器電路等。這類電路的工作電流大，地電流也大，必須和小信號(hào)地線系統(tǒng)分開；干擾源地系統(tǒng)，如繼電器。這類元件在工作時(shí)有沖擊電流，會(huì)對(duì)電子電路產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。因此RF電路板宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，對(duì)各個(gè)地線系統(tǒng)分開敷設(shè)地線，并且要遠(yuǎn)離高頻系統(tǒng)。地線應(yīng)短、直、粗，且高頻元器件周圍應(yīng)盡量布置大面積接地銅箔。高頻電路板中各單元電路要按先后次序排列，并且接地線要直線布置，即“直尺結(jié)構(gòu)”。

3.3 布線設(shè)計(jì)

在進(jìn)行射頻電路的電路布線設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行電磁兼容性的分析和抗干擾的設(shè)計(jì)，通過在布線上遵循一些基本的原則，利用電路板的設(shè)計(jì)時(shí)就必須充分考慮到電磁干擾的屏蔽。元件的布局直接影響整個(gè)電路中每個(gè)元件的工作，元件與元件之間的相互作用也是干擾源來源的一個(gè)重點(diǎn)。布線設(shè)計(jì)的基本原則主要包括，在進(jìn)行布線時(shí)，應(yīng)該盡量保持排列方向的一致，避免在電路板的加工過程中存在一些焊點(diǎn)焊接不當(dāng)?shù)那闆r[6]。

4 結(jié)束語(yǔ)

要進(jìn)一步發(fā)展通信行業(yè)，進(jìn)一步提高通信的效率，必須在進(jìn)行射頻電路設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到外來源和電路自身的電磁信號(hào)的干擾，如何進(jìn)行射頻電路的電磁干擾的屏蔽和抗干擾設(shè)計(jì)是提高射頻電路效率的關(guān)鍵。本研究主要從是射頻電路的干擾來源主要包括的印刷線的寬度引起的干擾、布線不合理引起的干擾兩個(gè)，進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面，屏蔽設(shè)計(jì)、電路的接地設(shè)計(jì)和布線的設(shè)計(jì)。射頻電路板作為無(wú)線通信電子設(shè)備中不可或缺的重要組成部分，其抗電磁干擾能力是決定電子設(shè)備能否可靠工作的關(guān)鍵。