PCB RF布局评论：我的无线电望远镜PCB上的输入

我正在尝试为我们正在完成的一项工作中正在建造的无线电望远镜做电路板布局。

这是整体系统拓扑：

^{QRFH用于“四脊饲料牛角”。这是一种比较深奥的天线类型。}

基本上，其目的是通过原位校准和漂移跟踪来实现极高精度的测量。有一个内置的系统用于测量天线SWR，以校准由于温度变化引起的物理变化导致的漂移，通过将SWR振荡器直接馈入分析仪的能力对SWR校准器进行校准，以及可选的导频音，以便进行跟踪频谱分析仪中的振荡器漂移，噪声二极管，终端和用于测量本地RFI的小偶极子。

此处所有内容的完整PDF

无论如何，这是我当前的布局：

更新的布局：

原始布局：

叠起：

顶层：

地面1：

电源和互连：

地2：

总体看法：

考虑到我打算使用的板房中FR4的电介质，所有传输线应在50Ω的〜1Ω范围内。

目前，它打算在50-300 Mhz的频带内工作，因此并不需要更多深奥的电介质，但我正在考虑中。

LNA放大器是带有TCBT-14偏置三通的CMA-5042微型电路。
通过CLM-83-2W +在I / O上提供ESD保护器。
射频开关是JSW6-33DR +（6P开关的性能比2P开关更好，因此我在2P开关位置也使用6P开关。价格差异可以忽略不计）。
可变衰减器均为DAT-31R5-SP。

基本上，我正在寻找一些东西。

• 我的布局至少看起来看起来很合理吗？
• 我有在射频走线下运行的开关和衰减器控制走线，尽管它们之间有一个接地层。我认为这不是问题，但是RF很奇怪。

我尽可能将阻焊层与所有RF传输线保持隔离，在SMT部件周围只有很少的障碍物，以防止焊料顺着走线走。

通常，我之前没有做过RF布局，所以我很感谢任何输入。

基于在FR4上设计902-928MHz ISM频段产品的大量实践和错误，以下是我的想法和关注：

1. 绝对要考虑光子RF所建议的通孔RF连接器。SMT连接器很容易折断，部分或全部焊盘都被折断，并经常剥去相当数量的中心走线。嵌入的通孔几乎没有提供额外的强度：您正在谈论的是数千个电镀铜夹住仅几千分之一厚的焊盘边缘。第一次拔出电缆需要花费很长时间，因为铣出间隙所花费的时间将得到回报……只有电缆需要更换。我拒绝将SMT连接器用于任何用途，辛苦的经验使我做到了这一点。边缘安装型是垂直或宝塔型连接器的替代产品。这些没有安装孔，是“表面安装”的，但在顶部和底部都焊接。我从来没有打破过其中之一，也没有从董事会中拉过一个。
2. 对小型RF组件和大型连接器进行热板焊接都可能会使最小的组件过热，同时等待大型黄铜连接器加热到足以可靠地回流的温度，尤其是埋在所有黄铜和PCB板 考虑只对小型SMT进行热板焊接，然后对较大的手工焊接。焊盘上的散热孔始终是确保焊锡均匀可靠流动的好主意。我将它们用于902-928MHz电路板的RF连接器上，没有不良影响；他们的存在无法衡量。薄间隙仅是您的PCB供应商所要求的最小值，并且您可以使用多个散热脚。连接器接地焊盘中的过孔将使连接器更难焊接。
3. 您对1％阻抗的估计非常乐观。如果您可以花费一些电路板修订版来调整走线宽度，材料和制造工艺，直到获得正确的配方，FR4的使用率就可以达到5％。否则，供应商的标准工艺PCB制造的实际标准要高出10％。请记住：用于层压板的压制压力可能会对最终层的厚度产生重大影响，尤其是如果该层是由预浸料制成的话。尝试将核心材料用于受控阻抗层，因为它不受压力变化的影响很大。b。PCB在大型制造面板中的位置（居中或面板边缘）将改变层压压力，同时将其放置在所有同时层压的各种PCB中。与PCB供应商合作，我们在中心和角落运行了RF测试试样，发现了明显的不同。C。PCB供应商根据其蚀刻和电镀过程的经验确定走线宽度公差。计算最小/最大走线宽度对特征阻抗的影响。较宽的走线对固定走线宽度变化的敏感性较低。d。单个制造商提供的FR-4的介电常数可能因批次而异，并且取决于每层中使用的预浸料或芯的玻璃/树脂比率。较宽的走线对固定走线宽度变化的敏感性较低。d。单个制造商提供的FR-4的介电常数可能因批次而异，并且取决于每层中使用的预浸料或芯的玻璃/树脂比率。较宽的走线对固定走线宽度变化的敏感性较低。d。单个制造商提供的FR-4的介电常数可能因批次而异，并且取决于每层中使用的预浸料或芯的玻璃/树脂比率。
4. 表征轨迹仅在垂直段上是准确的，而您的实际电路轨迹主要是水平的。FR4的经/纬线可能会导致阻抗的可测量差异，具体取决于走线方向，但随着频率的降低而减小。您没有说是使用TDR还是VNA来测量阻抗，但是任何一种都应该可以在整个电路板上进行简单的跟踪就可以了。如果需要更长的走线，请在水平方向而不是垂直方向上弯曲直线部分。如果需要，请尝试将T2-A向上和T2-B向下移动，以使此工作更好。
5. 注意并行射频走线之间的耦合。我不知道各种来源是否总是存在。如果未选择信号源，则它会从SP6T RF开关反射回去，这会导致驻波，甚至可能导致意外结果。
6. 提供金属屏蔽层以封闭电路。

在以前的雇主中，将2或3级RC滤波放入任何开关的控制线中被认为是一种好习惯，以防止任何噪声通过开关控制线耦合到输出信号中。700Hz角频率或温度。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

从原理图的角度看，您对旁路电容器和滤波有一点了解。3.3V电源轨的清洁度如何？

从布局的角度来看，它看起来还不错。请记住，与波长相比，传输线在短期内并不是很有效，因此您可能在那里还不错。

您可能要向连接器添加散热装置。