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### 射频板PCB图中常见专业术语详解与举例 #### 微带线(Microstrip) 微带线是一种常见的高频信号传输结构,通常由一条导体带和一个下方的地平面组成,导体带位于介质层上方。这种结构广泛应用于射频电路中的阻抗控制设计。 - **特点**: - 易于制造和调试 - 可实现50Ω等特定特性阻抗 - 适用于GHz级别的高频应用 - **示例**:在Wi-Fi模块的天线馈电线上,常采用宽度为0.5mm左右、距离地平面一定高度的微带线设计[^1]。 ``` |----------------------------| | Signal Line | |----------------------------| | Dielectric Layer | |=============================| | Ground Plane | ``` #### 带状线(Stripline) 带状线是另一种用于高频信号传输的结构,其特点是信号线被两个地平面夹在中间,形成对称结构。它比微带线更稳定,但制造难度略高。 - **特点**: - 更好的屏蔽性能 - 阻抗控制更精确 - 适合高速差分信号和射频信号传输 - **示例**:在雷达系统的射频前端模块中,带状线用于连接滤波器与放大器之间,以确保最小的信号损耗和串扰。 ``` |=============================| | Ground Plane | |-----------------------------| | Signal Line | |-----------------------------| | Dielectric Layer | |=============================| | Ground Plane | ``` #### 特性阻抗(Characteristic Impedance) 特性阻抗是指传输线在无反射状态下所表现出的阻抗值,射频系统中通常设定为50Ω,以保证最大功率传输和最小信号失真。 - **影响因素**: - 导体宽度 - 介质厚度 - 介电常数(εr) - **计算公式**(微带线近似): $$ Z_0 \approx \frac{87}{\sqrt{\varepsilon_r + 1.41}} \cdot \ln\left(\frac{5.98h}{0.8w + t}\right) $$ 其中 $ Z_0 $ 为特性阻抗,$ h $ 为介质厚度,$ w $ 为线宽,$ t $ 为铜厚,$ \varepsilon_r $ 为介质相对介电常数 [^1]。 #### 天线(Antenna) 天线是将电信号转换为电磁波或反之的装置,是射频系统中发射和接收信号的关键部件。 - **常见类型**: - 倒F天线(PIFA) - 单极子天线(Monopole) - 偶极子天线(Dipole) - **PCB上表现形式**:倒F天线通常表现为一段弯曲的金属走线,一端接地,另一端通过馈电点连接到射频芯片。 ``` |---| | | | |----GND | | | | |---|----Feed Point ``` #### 射频连接器(RF Connector) 射频连接器是用于连接射频电缆与PCB之间的物理接口,常见类型包括SMA、U.FL、MMCX等。 - **应用场景**: - SMA用于实验室测试设备或基站天线连接 - U.FL用于小型无线模块(如蓝牙、Wi-Fi模块) - **PCB图示**:U.FL连接器通常是一个小尺寸的矩形元件,带有中心引脚和多个接地引脚。 ``` +------------------+ | | | U.FL Port | | | +--------+---------+ | | Center Pin | +--------+---------+ | GND Pins (x4) | +------------------+ ``` #### 地平面(Ground Plane) 地平面是指PCB中大面积的铜箔区域,作为电路的参考电位和回流路径。在射频设计中,地平面的完整性对信号质量和EMI抑制至关重要。 - **作用**: - 提供低阻抗回路 - 减少高频噪声辐射 - 提升热管理能力 - **布局建议**:在射频模块下方保留完整的地平面,避免数字信号线穿过该区域 [^2]。 #### 屏蔽罩(Shielding Can) 屏蔽罩是一种金属外壳,覆盖在敏感的射频电路区域,防止外部干扰和自身辐射。 - **典型使用场景**: - 覆盖射频收发芯片 - 包围振荡器、滤波器等关键器件 - **PCB图示**:屏蔽罩在PCB上表现为一个带有焊脚的金属盒,需通过多个过孔连接到底层地平面。 ``` +-----------------------+ | | | Shielding Can | | | +-----------------------+ | | | GND GND GND ``` #### 过孔(Via) 过孔用于连接不同层之间的电气连接,在射频设计中用于降低地平面的阻抗并提高散热能力。 - **用途**: - 散热传导 - 地平面互连 - 信号通孔 - **设计建议**:在大电流或高温区域增加多个过孔以提升导热效率 [^2]。 ---
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