主要内容

减少串扰的路由规则

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本示例展示了如何使用RF PCB工具箱来分析迹线上的表面电流，并重点介绍了在设计混合信号PCB布局时需要遵循的路由规则。

建立跟踪

若要分析跟踪上的电流，请使用traceLine目标并形象化。

trace = traceLine;跟踪。StartPoint = [0 -20e-3];跟踪。长度=[10 5*√(2)10 5*√(2)20 40 50]*1e-3;跟踪。角度= [0 45 0 -45 0 90 180];跟踪。宽度= 3e-3;跟踪。Corner =“锋利”；图;显示(跟踪)

创建PCB组件的跟踪

使用pcbComponent对象为跟踪创建PCB堆栈。使用介质对象函数，并创建一个聚四氟乙烯电介质。使用traceRectangular对象来创建PCB的接地平面。将迹线、电介质和地平面分配给层的属性pcbComponent．方法可视化PCB堆栈显示函数。

pcb = pcbComponent;D =介电(“特氟隆”）;groundplane = traceRectangular(“长度”, 60 e - 3,“宽度”100 e - 3,“中心”, 60 e-3/2, 0);pcb。Layers = {trace,d,groundplane};pcb。FeedLocations = [0 e - 3, -20 e - 3, 1、3;0 e - 3, 20 e - 3, 1, 3);pcb。BoardShape =地平面;pcb。进给直径= trace.Width/2;pcb。ViaDiameter = trace.Width/2; figure; show(pcb);

PCB迹线和地平面上的表面电流

这里显示了不同频率信号的电磁模拟，以可视化电流流动的路径。每个情况下的正向信号电流都限制在迹线上。然而，返回的地电流可以流到地平面的任何地方。

使用当前的函数，以绘制电流分布在100兆赫。

图;当前(pcb、0.1 e9“规模”，“日志”）;标题(“电流100兆赫”）;

该图显示，在两个馈电位置(即源和负载)之间有一条红线，这意味着地平面上的电流选择阻力最小的路径，并直接从源返回到负载。少量的地电流沿信号路径(浅红色)流动，而更小的流量在这两个路径之间，由蓝色的大部分平面指示。

随着频率的增加，地平面上的回流电流正好流过迹线的下方。

使用当前的函数绘制电流分布在500兆赫。

图;当前(pcb、0.5 e9“规模”，“日志”）;标题(“电流500兆赫”）;

该图显示，地平面上的返回电流仅沿迹流，而不在源和负载之间流动。随着频率的增加，地平面上的回流电流正好流在迹线的下方，这一事实可以在后续的图中看到。

使用当前的函数来绘制2 GHz的电流分布。

图;当前(pcb, 2 e9,“规模”，“日志”）;标题(“2 GHz电流”）;

这一结果表明，地平面上的高频电流在迹线下方流动，电路板上PCB迹线的布线变得非常关键，必须仔细遵循，以避免与其他迹线的串扰。

接地平面有缝隙的布线

对于混合信号PCB布局，将地平面分为模拟地和数字地，以减少这些迹线之间的干扰。但是分割地平面和不遵循路由原则会导致混合信号PCB设计中的严重问题。为了理解这一点，使用上面小节中创建的相同轨迹，但是在地平面上有一个狭缝

使用pcbComponent对象来构建跟踪的PCB堆栈。使用traceRectangular建立两个矩形轨迹，并从地平面中减去这些轨迹，在地平面中创建狭缝并可视化。

pcb = pcbComponent;D =介电(“特氟隆”）;groundplane1 = traceRectangular(“长度”, 60 e - 3,“宽度”100 e - 3,“中心”, 60 e-3/2, 0);slit1 = traceRectangular(“长度”1 e - 3,“宽度”48岁的e - 3,“中心”, 20 e - 3, 27个e - 3);slit2 = traceRectangular(“长度”1 e - 3,“宽度”, 50 e - 3,“中心”, 20 e - 3, -27 e - 3);Groundplane = groundplane1-slit1-slit2;pcb。Layers = {trace,d,groundplane};pcb。FeedLocations = [0 e - 3, -20 e - 3, 1、3;0 e - 3, 20 e - 3, 1, 3);pcb。BoardShape = groundplane1;pcb。进给直径= trace.Width/2; pcb.ViaDiameter = trace.Width/2; figure; show(pcb);

地平面上的狭缝是这样的，上面的痕迹垂直穿过狭缝，如图所示。

使用当前的函数来绘制5 GHz的电流分布。由于在地平面上有一个狭缝，电流不能直接返回到痕迹的下方，而是通过连接两个地平面的小接头返回。

图;当前(pcb, 5 e9,“规模”，“日志”）;标题(“狭缝地平面5 GHz电流”）;

结果表明，回流电流的路径较长，可能会干扰放置在该区域的组件，并在该组件上引入噪声。因此，即使将地分离为模拟地和数字地，走线的布线对于设计具有较少串扰和噪声的PCB来说也是非常重要的。

参考文献

  1. Mark Fortunato，成功的混合信号芯片PCB接地-遵循最小阻抗的路径

  2. Henry W. Ott，混合信号PCB的分区和布局。

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