目录
一、射频
1.1无线通讯系统 (2)
二、天线
2.1天线表现方式 (3)
2.2天线应用分类 (3)
三、天线性能主要参数
3.1天线带宽 (4)
3.2天线增益 (4)
3.3方向图 (5)
3.4阻抗 (5)
3.5驻波比（VSWR） (6)
3.6如何选择天线 (6)
3.7天线所取波长 (6)
四、阻抗匹配
4.1阻抗匹配种类 (6)
4.1.1调整传输线 (6)
4.1.2改变阻抗力 (6)
4.2基本阻抗匹配理论 (6)
4.3反射系数 (7)
4.4回波损耗 (7)
4.5Smith圆图 (8)
五、PCB板
5.1走线 (8)
5.2串扰 (9)
5.3过孔 (9)
5.4元件布置合理分区 (9)
5.5去耦电容 (9)
5.6元件脚接地 (9)
六、走线、降低噪声与电磁干扰建议 (10)
一、射频（简称RF）
射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。通常是指30MHz~4GHz频段。
1.1无线通讯系统
二.天线
定义：是在无线电收发系统中，向空间辐射或从空间接收电磁波的装置。
2.1天线有各种各样的形式，常用其结构性的两种天线为：线式天线和面式天线。（1）由半径远小于波长的导线构成。如：对称天线和单极天线。主要用于长、中短波波段。
（2）由尺寸大于波长的金属或介质构成的面状天线。如：抛物面天线和微带天线。主要用于微波波段。
2.2天线应用分类：
?用途可分为基地台天线、移动台天线；
（1）地台天线：通讯、电视、雷达天线；
（2）移动台天线：电调天线
?工作频率可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波；
（1）无线电波的波段划分以及相应的传播方式和用途：
其方向性可划分为全向和定向天线
（1）、全向天线
全向天线，即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县区制的站型，覆盖范围大。（2）、定向天线
定向天线，在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射，也就是平常所说的有方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，同全向天线一样，波瓣宽度越小，增益越大。定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型，覆盖范围小，用户密度大，频率利用率高。
2.3PCB天线
（1）将天线设计在PCB板上，以适合于低功耗、便携式的无线通信产品的需求。比如我们使用的频率为是最常用的433.92MHz。在调试方式上，无论ASK还是FSK，对于天线的设计方法是相同的。
（2）优点：1.由于天线体积减小，使整个系统的体积减小，可以减小无线通信产品的体积，也可以使其外表美观。2.该天线调试技术可以使整个系统的发射效率达到最大，从而最大限度地节约能量。3.该天线设计方法简单，成本很低，因此有很大的实用价值。实际应用表明，该天线有成本低，效率高，穿透性好和体积小的等显著特点。
2.4对称振子
天线振子的简单解释就是发射和接收高频振荡信号的一段金属导体,有导向和放大电磁波的作用，使天线接收到的电磁信号更强。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四
分之一波长、全长为二分之一
波长的振型半波对称振子。
三、天线性能主要参数
参数：方向图，增益，输入阻抗，驻波比，带宽等
3.1天线带宽
这也是一个重要但容易被忽略的问题。天线是有一定带宽的，这意味着虽然谐振频率是一个频率点，但是在这个频率点附近一定范围内，这付天线的性能都是差不多好的。这个范围就是带宽。我们当然希望一付天线的带宽能覆盖一定的范围，最好是我们所收听的整个FM广播波段。要不然换个台还要换天线或者调天线也太麻烦了。天线的带宽和天线的型式、结构、材料都有关系。一般来说，振子所用管、线越粗，带宽越宽；天线增益越高，带宽越窄。
3.2天线增益
增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，天线的增益是在输入功率相等的条件下，实际天线和理想的辐射单元在空间某一点所产生的功率密度的比值。天线的增益并不是越大越好，需要根据实际的场景进行选择，密集市区、郊区等不同的场景下选择天线增益不同。
因距离远近来选择增益：
近距离：可选择中低增益天线，比如<=10dBi；
远距离：可选择高增益天线，比如>10dBi；
在通常的应用的情况下,高增益天线可替取中低增益天线的地位，但中低增益天线是不可替取高增益天线在应用中的性能效果的。那么是不是应用中增益越来越好呢？“否”，在天线的性能参数中我们可以发现，增益越高，伴随的功率角度则越小，一般天线都以垂直为极化
方式所以通常增益越高，垂直角度的变化是最明显的。
3.3方向图
天线的辐射电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形，称为方向图，即天线在各个方向上所具有的发射或接收电磁波能力的图形。用辐射场强表示的称为场强方向图，用功率密度表示的称之功率方向图，用相位表示的称为相位方向图。
3.4阻抗
天线可以看做是一个谐振回路。一个谐振回路当然有其阻抗。我们对阻抗的要求就是匹配：和天线相连的电路必须有与天线一样的阻抗。和天线相连的是馈线，馈线的阻抗是确定的，所以我们希望天线的阻抗和馈线一样50欧姆。
3.5驻波比（VSWR）
用来表示天线和电波发射台是否匹配。如果SWR的值等于1，则表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况。如果SWR值大于1，则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射台。
3.6如何选择天线
选择天线类型的意义是：所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求；选择天线电气性能的要求是：选择天线的频率带宽、增益、尺寸、额定功率等电气指标是否符合系统设计要求。这里特别说下尺寸，尺寸是一个很重要的天线特性，天线需要控制和移动就限
制了天线的实际尺寸大小，需要在屏蔽室内使用天线也限制了天线的最大尺寸，需要减小对地或对周围物体不希望有的耦合也将影响尺寸，但相反地，希望天线有好的低频响应，增益高或带宽宽，就要增大天线的尺寸因此，用户在选择天线时最好向厂家联系咨询。
3.7天线所取波长
四分之一波长是依据定义：
（1）理论和实践证明，当天线的长度为无线电信号波长的1/4时，天线的发射和接收转换效率最高。因此，天线的长度将根据所发射和接收信号的频率即波长来决定。只要知道对应发射和接收的中心频率就可以用下面的公式算出对应的无线电信号的波长，再将算出的波长除以4就是对应的最佳天线长度。频率与波长的换算公式为：波长=c/f （2）那是不是说1/4波长就是最好的呢？
“不是的”。并非1/4波长就是最好，比如还有5/8波长的天线就比它效果好，只是在短天线里，1/4波长是信号最好且长度相对最短的，也是最常用的。
（3）我们还应该记住传输线和天线的以下特点：
1）长度短于四分之一波长的短路线呈电感性；2）长度短于四分之一波长的开路线呈电容性；3）如果一条任意长度的导线的终端电阻等于它的特性阻抗，那么它就是一个纯电阻性的负载，因而不会把能量反馈回信号源；4）长度略短于四分之一波长倍数的天线呈电容性；5）长度略长于四分之一波长倍数的天线呈电感性；（6）电感性负载可用加入电容的方法来匹配，电容性负载可用加入电感的方法来匹配。
四．阻抗匹配
4.1阻抗匹配分类
大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力，另一种则是调整传输线的波长。
4.1.1改变阻抗力
把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。重复以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。
4.1.2调整传输线
由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配。
一般情况下，需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、功率放大器输出(RFOUT)与天线之间的匹配、LNA/VCO 输出与混频器输入之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。
大家都知道，要使信号源传送到负载的功率最大，信号源阻抗必须等于负载的共轭阻抗，即：Rs+jXs=RL-jXL,
在这个条件下，从信号源到负载传输的能量最大。另外，为有效传输功率，满足这个条件可以避免能量从负载反射到信号源，尤其是在诸如视频传输、RF或微波网络的高频应用环境更是如此。
4.2基本阻抗匹配理论：
如图2-1（a）所示：输入信号经过传输以后，其输出功率与输入功率之间存在以下关系，信号的输出功率直接决定于输入阻抗与输出阻抗之比。（Zs=Z L ）in out S S in S
L L L S S L P k k P R V P R k R R R R V R I Pout ?+=?=?=?+=?=22222)
1()(图2-1(a):输出输入功率关系图
由上图可知，当R L =R S 时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
L 形，T 形，П形阻抗变换：
图1L 型匹配电路
图2T 型匹配电路
。图3∏型匹配电路
R S
Vs
R S R L
Pout R L X L X S R S Vs R S R L
Pout R L X S1
X P
X P2X S2R R S
Vs Pout X S1X S2
Rs
RL Vs Vout
关于匹配建议
◆以史密斯圆图辅助模拟、尝试匹配；
◆以史密斯圆图反应出来的四区域，判断蒋要匹配的信源特性是容、感性再进
行选择性匹配
◆需要大量实际实验，就是对组成电路的容、感更换实验，注意一点：不管是
每一组的容、感搭配后效果如何都要记录下来，最终要的效果是：每一组容感组成电路的效果至少有些印象。
◆如要外接天线，可以把信源与天线分开分别匹配成50欧姆方法处理。
◆要注意芯片的PAOUT端如是需供电端，匹配要串电容隔直不给VDD馈入天线，
以MICRF113为例。。
4.3反射系数（）
负载反射信号的强度取决于信号源阻抗与负载阻抗的失配程度。
4.4回波损耗
它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在
0dB的到无穷大之间，回波损耗越小表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。
驻波比－－回波损耗对照表：
4.5Smith圆图
构成：反射系数圆、阻抗圆图、导纳圆图
实际应用：1、读取阻抗、驻波比和反射系数；
2、LC和传输线匹配网络设计；
3、微波、射频振荡器设计；
4、微波和射频放大器设计：噪声--等噪声系数圆、稳定性--输入、
输出稳定圆、增益–GA、GP、GL圆；
五、PCB板
5.1走线
直角走线一般是PCB布线中要求尽量避免的情况,也几乎成为衡量布线好坏的标准之一,那么直角走线究竟会对信号传输产生多大的影响呢？从原理上说,直角走线会使传输线的线宽发生变化,造成阻抗的不连续。其实不光是直角走线,顿角,锐角走线都可能会造成阻抗变化的情况。
影响就是主要体现在三个方面：一是拐角可以等效为传输线上的容性负载,减缓上升时间;二是阻抗不连续会造成信号的反射;三是直角尖端产生的EMI。
5.2串扰
（1）串扰表现为在一根信号线上有信号通过时，在PCB板上与之相邻的信号线上就会感应出相关的信号，我们称之为串扰。
（2）信号线距离地线越近，线间距越大，产生的串扰信号越小。异步信号和时钟信号更容易产生串扰。因此解串扰的方法是移开发生串扰的信号或屏蔽被严重干扰的信号。
5.3过孔
过孔一般又分为三类，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via) 5.3.1通孔
（1）一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区，见下图。这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然，在高速,高密度的PCB设计时，设计者总是希望过孔
越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。
（2）孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔(drill)和电镀（plating）等工艺技术的限制：孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜。（3）过孔的寄生电容过孔本身存在着对地的寄生电容，如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于：C=1.41εTD1/(D2-D1)过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间，降低了电路的速度。（我们常用的过孔算出寄生电容0.766pf）。
5.4元件布置要合理分区
元件在印刷线路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题，原则之一是各部件之间的引线要尽量短。在布局上，要把模拟信号部分、高速数字电路部分、噪声源部分，这三部分合理地分开，使相互间的信号耦合为最小。对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属罩屏蔽起来。
5.5去耦电容
去耦电容有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能；另一方面旁路掉该器件的高频
噪声。
5.6元件脚接地
在大面积的接地（电）中，常用元器件的腿与其连接，对连接腿的处理需要进行综合的考虑，就电气性能而言，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如：①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘，称之为热隔离（heat shield）俗称热焊盘（Thermal），这样，可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。
走线、降低噪声与电磁干扰建议
先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局，比如我们公司电路板RF电路。
尽量少用过孔、跳线
用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量短。
元件引脚尽量短，去耦电容引脚尽量短。
布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短，关键信号线最短;
高电压、大电流信号与小电流，低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元器件的间隔要充分。
相同结构电路部分，尽可能采用“对称式”标准布局。
时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地。
闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接输出端。
IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚，并使之与电源和地之间形成的回路最短。
印制板尽量使用45折线而不用90折线布线以减小高频信号对外的发射与耦合。
布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件。
任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小；信号线的过孔要尽量少；
模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线，特别是时钟。
石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。
每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。
任何信号都不要形成环路，如不可避免，让环路区尽量小。
I/O驱动电路尽量靠近印刷板边，让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波，从高噪声区来的信号也要加滤波，同时用串终端电阻的办法，减小信号反射。
尽量避免死铜现象，若在出现死铜时,应多花一些再时间整理下。 尽量将同一功能电路的覆铜联成一片，连接于本功能电路的地线或滤波电容接地处。
敏感信号线不允许穿越大功率IC、电源电路、振荡电路、电感等大功率（大电流）、高频率器件及外围电路。
必须考虑生产、调试、维修的方便性。
需经常更换的元件能否方便的更换？插件板插入设备是否方便？ 热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离？
调整可调元件是否方便？
在需要散热的地方，装了散热器没有？空气流是否通畅？
信号流程是否顺畅且互连最短？