射頻電路抗干擾設計方法研究

張吉慶

（天津七一二移動通信有限公司，天津 300462）

1 引言

要確保產品電路可靠并且具有相應的功能，在進行射頻電路的抗干擾設計時，必須充分考慮到射頻電路的印刷電路板的電磁兼容性，只有優先考慮了電磁兼容性，系統才能夠盡可能的既減少電磁信號的輻射，這對射頻電路的抗干擾有關鍵的作用[1]。進行射頻電路的抗干擾設計，主要是為了避免電路不需要的信號對電路進行影響，射頻電路直接的通信和命令都是通過電磁信號進行傳達的，不能夠有效的抵抗干擾，就沒有辦法進行正常的工作，直接影響整個系統的運行。

2 射頻電路干擾來源

射頻電路的制作工程和工作環境以及工作方式直接決定了其干擾信號的來源，從源頭上解決干擾問題，從根本上進行抗干擾的設計，整個射頻電路的性能才能夠得到進一步的優化和提升。在眾多的干擾來源中，干擾信號最強，最容易影響射頻電路以及整個系統性能的關鍵因素包括由于電源線和地線的印刷線引起的干擾、布線不合理引起的干擾，現分別對著兩個因素進行簡要的闡釋和分析[2]。電源線和地線的設計對于整個射頻電路電路板的設計而言十分重要，合理的設計可以有效的避免電磁干擾。在電源線和地線直接容易產生大量的電磁干擾源，其中地線由于環境較為復雜，經常產生較多的噪聲干擾，地線產生噪聲干擾的主要原因是因為地線直接接入大地，地球是一個具有一定阻抗的物體，當電路中的電流流經通過地線的時候，在地面會形成一定的電壓，這個電壓會在地面中形成一個回路電流，電信號與磁信號之間相互轉換，會形成一個干擾源直接干擾整個射頻電路的工作。所有的電路都將接地，同一個接地端形成了大量的回路電流，使得地線的噪聲更加復雜。另一個較為關鍵的因素是由于布線不合理對整個射頻電路形成的干擾。在進行閉環采樣電路的設計過程中，由于一些電壓較高的信號可能被布置在環路之中，導致電路在運行的過程中經常受到外界的干擾，會讓整個電路形成一個過壓的狀態，觸發系統的報警裝置[3]。要有效的減少這種干擾，有幾點基本的原則必須遵守，首先，在進行電源線的設計時，電源線必須足夠的寬，寬度與阻抗是成反比例的關系，增加電源線的寬度可以減小其阻抗，從而達到抗干擾的目的，其次電源線和地線在進行數據傳輸時，必須是相同的方向，信號線也不能太長，通孔數量也需要進行盡可能的縮減，組件之間的連接線盡可能的短，對于一些無法兼容的數據線和信號線，不能夠平行布置，必須盡量遠離[4]。

3 射頻電路抗干擾的設計方法

射頻電路在進行數據和信號的傳遞和接收時都是通過高頻段進行的，要想進行射頻電路的抗干擾設計最為關鍵的就是進行電磁輻射的抗干擾設計，射頻電路對電磁信號十分的敏感，有效的將電路板所需的信號和電磁干擾信號之間的串擾減小就可以直接實現射頻電路的抗干擾設計。進行抗干擾設計主要包括以下幾個方面，屏蔽設計、電路的接地設計和布線的設計。以下進行簡要的闡釋。

3.1 屏蔽設計

屏蔽設計的主要內容是進行屏蔽單元的劃分，在進行劃分時，必須依據電路的實際功能單元進行，必須在考慮了每個元件的性能以及元件在電路中的功能過后，分析其工作狀態和對干擾源的敏感程度，然后再進行進一步的設計，在進行屏蔽電路的設計時，有一些基本的原則和方法，現進行簡要的介紹。

屏蔽單元在進行劃分時，最基礎的內容是功能電路單元，在射頻電路的設計時，不同的電路具有不同的功能，這些功能不同的電路會形成互相的干擾，如振蕩器的電路、放大器的電路等，這些電路在進行設計時，都必須進行一個屏蔽設計。在進行屏蔽設計時，關鍵是進行高頻電路的屏蔽設計，高頻段工作的電路極容易受到干擾信號的影響，也非常容易影響其余的電路。總的而言，對于功能不同和工作頻段不同的電路都應該進行相互的屏蔽，避免造成相互的干擾[5]。

3.2 電路的接地設計

部分電路的特點是工作電平低、信號幅度小，容易失效或降級；不敏感信號和大信號電路的地線系統，包括高電平電路、末級放大器和高功率放大器電路等。這類電路的工作電流大，地電流也大，必須和小信號地線系統分開；干擾源地系統，如繼電器。這類元件在工作時有沖擊電流，會對電子電路產生嚴重干擾。因此RF電路板宜采用多點串聯接地，對各個地線系統分開敷設地線，并且要遠離高頻系統。地線應短、直、粗，且高頻元器件周圍應盡量布置大面積接地銅箔。高頻電路板中各單元電路要按先后次序排列，并且接地線要直線布置，即“直尺結構”。

3.3 布線設計

在進行射頻電路的電路布線設計時，必須進行電磁兼容性的分析和抗干擾的設計，通過在布線上遵循一些基本的原則，利用電路板的設計時就必須充分考慮到電磁干擾的屏蔽。元件的布局直接影響整個電路中每個元件的工作，元件與元件之間的相互作用也是干擾源來源的一個重點。布線設計的基本原則主要包括，在進行布線時，應該盡量保持排列方向的一致，避免在電路板的加工過程中存在一些焊點焊接不當的情況[6]。

4 結束語

要進一步發展通信行業，進一步提高通信的效率，必須在進行射頻電路設計時充分考慮到外來源和電路自身的電磁信號的干擾，如何進行射頻電路的電磁干擾的屏蔽和抗干擾設計是提高射頻電路效率的關鍵。本研究主要從是射頻電路的干擾來源主要包括的印刷線的寬度引起的干擾、布線不合理引起的干擾兩個，進行抗干擾設計主要包括以下幾個方面，屏蔽設計、電路的接地設計和布線的設計。射頻電路板作為無線通信電子設備中不可或缺的重要組成部分，其抗電磁干擾能力是決定電子設備能否可靠工作的關鍵。