降低RF电路设计中的寄生信号的几种处理方法

在电路板上任何地方生成的所有谐波以及音调、信号、时钟都可能作为寄生信号混入输出信号，甚至可能会进入混频器和转换器进而被转换、反映并混淆为寄生信号。

传输掩模(Transmit mask)表明即便最微小的寄生信号也会阻碍产品的发布。

由于可以部署统一信号平台设计来满足多种频带需求，因此插入式RF模块可替代其中较多信号会相互干扰的电路板。种种通孔、顶层布线、专用接地层等布局技术虽然能够充分满足小型RF电路板的需求，但可扩展性较差。

RF布局要想降低寄生信号，就需要RF工程师发挥创造性，因为布局工具针对大规模布局进行了优化，但不一定适合电磁分析。布局和电路板评测过程中通常采用基本规则，但真正的测试是在电路板原型设计已经完成并在实验室中进行评估的时候。电源电平与线性等基本电路板功能检测完成之后，评估寄生信号性能将成为重点。在这一末期工作阶段，寄生信号需要RF工程师发挥创造性，确定寄生信号的根源并找到解决办法。但是，这种调试时间几乎不可能预测和安排，而且解决问题往往还需要使电路板运行起来，这将会造成项目延误，增加成本。

以下为降低RF电路设计中的寄生信号的几种处理方法：

1：接地通孔应位于接地参考层开关处

流经所布线路的所有电流都有相等的回流。耦合策略固然很多，不过回流通常流经相邻的接地层或与信号线路并行布置的接地。在参考层继续时，所有耦合都仅限于传输线路，一切都非常正常。不过，如果信号线路从顶层切换至内部或底层时，回流也必须获得路径。

接地参考是最佳策略，但高速线路有时候可布置在内部层上。接地参考层上下都放置非常困难，半导体厂商可能会受到引脚限制，把电源线安放在高速线路旁边。参考电流要是需要在非DC耦合的各层或各网之间切换，应紧挨着开关点安放去耦电容。

2：将焊盘与顶层接地连接起来

许多器件在器件封装底部都采用散热接地焊盘。在RF器件上，这些通常都是电气接地，而相邻焊盘点有接地通孔阵列。可将器件焊盘直接连接至接地引脚，并通过顶层接地连接至任何灌铜。如有多个路径，回流会按路径阻抗比例拆分。通过焊盘进行接地连接相对于引脚接地而言，路径更短、阻抗更低。

电路板与器件焊盘之间良好的电气连接至关重要。装配时，电路板通孔阵列中的未填充通孔也可能会抽走器件的焊膏，留下空隙。填满通孔是保证焊接到位的好办法。在评测中，还要打开焊接掩模层确认没有焊接掩模在器件下方的电路板接地上，因为焊接掩模可能会抬高器件或使其摇摆。

3：差分线路的差分性要保持

回流路径对信号线路性能至关重要，其应视为信号路径的一部分。与此同时，差分对通常没有紧密耦合，回流可能流经相邻层。两个回流必须通过相等的电气路径布线。

即便在差分对的两条线路不紧密耦合时，邻近与共享型设计限制也会让回流处于相同层。要真正保持低寄生信号，需要更好的匹配。差分组件下接地层的断流器等任何计划结构都应是对称的。同样，长度是否匹配可能也会产生信号线路中的波形曲线问题。回流不会引起波形曲线问题。一条差分线路的长度匹配情况应在其它差分线路中体现。

4：不要在声音大的电源层进行RF线路布线

音调进入电源层就会扩散到每个地方。如果噪声进入电源、缓冲器、混频器、衰减器和振荡器，就会对干扰频率进行调制。应最大限度减少RF线路在电源层的暴露，特别是未过滤的电源层。

邻近接地的大型电源层可创建高质量嵌入式电容，使寄生信号衰减，并用于数字通信系统与某些RF系统。另一种方法是使用最小化电源层，有时更像是肥大迹线而不能说是层，这样RF线路更容易彻底避开电源层。这两种方法都可行，不过决不能将二者的最差特性凑在一起，也就是既使用小型电源层，又在顶部走线RF线路。

5：让去耦靠近器件

去耦不仅有助于避免杂散噪声进入器件，还可帮助消除器件内部生成的音调，避免其耦合到电源层上。去耦电容越靠近工作电路系统，效率就越高。本地去耦受电路板迹线的寄生阻抗干扰较小，较短的迹线支持较小的天线，减少有害音调发射。电容器安放要结合最高自共振频率，通常最小值、最小外壳尺寸、最靠近器件，以及越大的电容器，离器件越远。在RF频率下，电路板背面的电容器会产生通孔串连接地路径的寄生电感，损失大量噪声衰减优势。

以上几种方法能在一定程度上起到降低寄生信号的作用，并且也有助于加速产品的上市进程和工作中的可预见性。