PCB电磁兼容性无线通信论文

1无线通信模块的PCB设计

在射频电路设计中，PCB的设计决定了电路是否能正常运行，设计过程中要注意信号完整性的一些其他的约束规则。由于模块对体积有严格的要求，所以必须采用高密度的PCB设计。可将表面贴装技术和板载芯片技术运用到PCB设计中。这种设计方法会造成元器件之间的干扰更加强烈，引发信号完整性问题，更甚于导致电路工作无法正常进行。所以设计PCB时，必须尽早的考虑好电磁兼容性问题，合理设计方案。

1.1PCB板材选择

在PCB设计过程中，一般会采用成本低、性能好的FR4，通常情况下，FR4在UHF频段的损耗角为0.02。基于这样的情况，如若对电路的精度和耗损有较高的要求，那么就必须将这种误差和损耗考虑进来。板材中重要性能之一的介电常数对电路的阻抗和信号传输率都会产生影响，是联系整个设计过程的重要参数。

1.2布线层数

多次电路板对PCB电磁兼容性问题有一定的解决作用，采用多层电路板设计法能够使布线更为简便，还能降低电源、低频，地平面间噪声电压，进而有效降低磁干扰的目的。解放布线空间，有利于设计人员合理的划分区间，解决信号完整性问题。由此可见布线层数对PCB设计有重要的作用，同时采用PCB层数还必须坚持两个设计原则：

（1）电源平面和地面层位置。相邻的电源平面层和地面层能够通过铜箔之间的杂散电容取得更好的高频电源解耦效果，并且还会随着介质介电常数的提高而不断增强。

（2）信号层应该和电源平面层或者地面层靠近，以此减少信号环路的面积。高速时钟信号线应该和地面层相邻。根据两个设计原则和对上述布线密度的估计，可以明确PCB的层数和分布设计。在确定信号分布线层和电源平面层时，还要考虑到：功能要求、噪声抖动、信号分类隔离、需要设计的布线数量、阻抗控制、大规模集成电路元件密度以及总线路由等因素。按照上述分析，根据模块体积的要求，可以明确得出采用四层板布线方式。顶层与底层作为信号布线场所，基于CC2530的无线通信模块布线层。

1.3PCB接地设计

接地设计是PCB设计过程中的关键环节，必须尽可能早的制定好接地方案，这样做有利于后期的设计工作顺利进行，在设计射频电路的PCB过程中，接地方案的好坏直接影响到了整个设计的效果。地线亦可以称之为返回路径，容易造成电磁干扰，主要是因为电流流经返回路径时因阻抗作用产生了电压，多个电路一起返回的路径时产生成公共阻抗耦合。在高速电路中，要高度重视传输线的寄生电感，如果返回路径设计不合理会造成电路引入反馈进而导致其工作无法正常进行。射频电路PCB的设计优劣在于能否科学合理的布局布线，以此降低辐射能力同时提高抗干扰性能。

1.4PCB的实现

通过上述分析简述，在全面考虑到电磁兼容性情况下，明确了需要设计的无线通信模块PCB的层数、分布和传输线阻抗匹配状况以及天线设计和PCB底线设计等最终完成了无线通信模块的PCB设计。PCB设计完成后的实际生产过程中，因为无法按照预想设定介电常数和介质高度等参数，造成了与现实的偏差，所有参数的变化尤其重要，必须时刻注意，及时对参数进行调整。

2结束语

总之，本文以PCB的电磁兼容性为出发点，概述了PCB电磁兼容性问题中最突出的信号完整性问题，对通信PCB设计进行分析研究，最终明确了其合理性。无线通信要做到高效、可靠、环保，很大程度上依赖PCB的电磁兼容设计。由此可知要解决无线通信PCB的兼容问题，必须做好无线通信的PCB设计工作。

作者：许其吉 单位：广州海格通信集团股份有限公司