技术资讯 I 如何使用 Allegro X PCB Editor 优化RF布线和阻抗

在射频印刷电路板（RF PCBs）中实现最佳功率传输，关键在于精心布线以满足特定阻抗要求的走线。阻抗匹配至关重要，它确保走线具有相同的阻抗，以防止信号反射和功率传输效率低下。控制阻抗的关键在于微调走线宽度、走线厚度以及在z轴上将走线与参考平面分隔开的介质高度。信号层下方的连续参考平面对于保持最佳阻抗也至关重要。在同一层上保持适当的走线到地间隙（对于共面波导）对于一致的阻抗控制同样重要。

共面波导（俯视图）

共面波导（横截面图）本文提供了实现最佳射频（RF）布线和阻抗的解决方案。向大家介绍如何保护射频电路免受同一印刷电路板（PCB）的其他部分或相邻 PCB 产生的电磁干扰（EMI）。还解释了如何在信号弯曲的地方将射频走线转换为铺铜，以便更顺畅地进行编辑。这些解决方案将在使用 Allegro X PCB Editor进行射频 PCB 布局布线时为您提供帮助。

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使用Via Arrays保护射频电路以防止

电磁干扰

在射频走线的两侧添加屏蔽可以保护电路免受电磁干扰。Via Arrays可以充当屏蔽，保护射频信号免受相邻电路产生的电磁干扰。Via Arrays是一系列以特定模式围绕射频信号放置的过孔，形成一个屏障并防止电磁干扰。要在 Allegro X PCB Editor中将Via Arrays添加到设计中，可执行以下操作：1、选择Place–Via Array.

2、 点击theOptions面板.3、按下图所示，在Options面板的Array Parameters Type列表中选中Both sides：

4、在设计面板中选择RF走线，一个Via Arrays沿着RF走线的两侧显示出来。5、在Array Parameter中调整过孔间距设置，可以在走线周围获得最佳的Via Arrays。6、在设计面板中的任意位置点击，即将Via Arrays放置在走线的两侧。

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向射频平面添加接地过孔

在为所有射频信号添加过孔阵列后，在PCB的射频电路部分附近，使用接地过孔接地的大的铺铜填充，可保持 PCB 的较低阻抗并改善对地参考。可以使用via array命令来添加接地过孔。以下图像展示了 PCB 布局的射频部分，射频信号两侧由过孔保护，接地平面用接地过孔缝合。这个可视化图像可以帮助大家理解过孔应如何放置，以便它们在射频信号周围创建一个屏障。

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将射频走线转换为铺铜

通常，射频走线在缩颈点需要逐渐变细，避免其宽度的突然变化，以确保射频信号的平滑过渡。然而，当设计师将射频信号布线为弧形走线时，在走线进出元件时需要减小走线宽度的地方，无法进行逐渐变细操作。以下图像显示了一条在颈部区域出现阻抗变化的走线：

Shape为编辑提供了极大的灵活性。在布线的最后阶段将射频信号走线转换为Shape可改善阻抗控制。在 Allegro X PCB Editor中将射频走线转换为Shape以增强设计灵活性，可执行以下操作：1、选择Tools–Convert–Cline/Line to Shape

2、修改Options面板中设置。可以保留现有走线、保留网络，或将shape更改为动态。3、要确定应转换为shape的走线，请指定包含它们的区域或根据宽度应用过滤器。

4、选择“End cap style”选项，为走线的起始和结束边缘选择一个形状（正方形、圆形、八边形或齐平），如下图所示：

转换为Shape后的射频信号如下图所示：

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对射频信号应用Mask Shapes：

在确定射频形状后，下一步是对射频信号应用Mask Shapes 。这涉及将射频形状从信号层复制到Mask层。可以这样做，在射频信号层上方创建一个开放的掩模。这一步至关重要，因为它有助于维持射频电路的特性阻抗。忽略这一步可能会改变射频电路的特性阻抗，影响电路的性能。对射频信号应用Mask Shapes 以满足微带线或共面波导的要求是很重要的。

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结论

本文为大家提供了应对射频 PCB 设计复杂性的知识和技术。通过学习所提供的解决方案，可以确保您的射频 PCB 设计实现最佳的功率传输，并为 PCB 的整体可靠性和效率做出贡献。实现过孔阵列并将射频走线转换为shape可增强信号完整性并保护射频电路免受电磁干扰。

文章来源：Cadence