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微波电路及其pcb设计方案

微波电路及其pcb设计方案

PCB 设计原则涉及到许多方方面面,包括各项基本原则、抗干扰、电磁兼容、安全防护,等等。对于这些方面,特别在高频电路(尤其在微波级高频电路)方面,相关理念的缺乏,往往导致整个研发项目的失败。许多人还停留在“将电原理用导体连接起来发挥预定作用”基础上,甚至认为“PCB 设计属于结构、工艺和提高生产效率等方面的考虑范畴”。许多专业射频工程师也没有充分认识到该环节在射频设计中,应是整个设计工作的特别重点,而错误地将精力花费在选择高性能的元器件,结果是成本大幅上升,性能的提高却微乎其微。
    应特别在此提出的是,数字电路依靠其强的抗干扰、检纠错以及可任意构造各个智能环节来确保电路的正常功能。一个普通的数字应用电路而高附加地配置各类“确保正常”的环节,显然属于没有产品概念的举措。但往往在认为“不值得”的环节,却导致产品的系列问题。原因是这类在产品工程角度看不值得构造可靠性保证的功能环节,应该建立在数字电路本身的工作机理上,只是在电路设计(包括PCB 设计)中的错误构造,导致电路处于一种不稳定状态。这种不稳定状态的导致,与高频电路的类似问题属于同一概念下的基本应用。
    在数字电路中,有三个方面值得认真对待:
    (1)数字信号本身属于广谱信号。根据傅里叶函数结果,其包含的高频成份非常丰富,所以数字IC 在设计中,均充分考虑了数字信号的高频分量。但除了数字IC 外,各功能环节内部及之间的信号过渡区域,若任意而为,将会导致系列问题。尤其在数字与模拟和高频电路混合应用的电路场合。
    (2)数字电路应用中的各类可靠性设计,与电路在实际应用中的可靠性要求及产品工程要求相关,不能将采用常规设计完全能达到要求的电路附加各类高成本的“保障”部分。
    (3)数字电路的工作速率正在以前所未有的发展迈向高频(例如目前的CPU,其主频已经达到1.7GHz 早远远超过微波频段下限)。尽管相关器件的可靠性保障功能也同步配套,但其建立在器件内部和典型外部信号特征基础上。
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