PCB设计布线接地过孔的原则

RF电路布局的主要问题通常是电路的特征阻抗不理想，包括电路元件及其互联。引线覆铜层较薄，则等效于电感线，并与邻近的其它引线形成分布电容。引线穿过过孔时，也会表现出电感和电容特性。

过孔电容主要源于过孔焊盘侧的覆铜与地层覆铜之间构成的电容，它们之间由一个相当小的圆环隔开。另外一个影响源于金属过孔本身的圆柱。寄生电容的影响一般较小，通常只会造成高速数字信号的边沿变差（本文不对此加以讨论）。

过孔的最大影响是相应的互联方式所引起的寄生电感。因为RF PCB设计中，大多数金属过孔尺寸与集总元件的尺寸相同，可利用简单的公式估算电路过孔的影响（图1）：

式中，LVIA为过孔的集总电感；h为过孔高度，单位为英寸；d为过孔直径，单位为英寸2。

图2. PCB横截面用于估算寄生影响的过孔结构

寄生电感往往对旁路电容的连接影响很大。理想的旁路电容在电源层与地层之间提供高频短路，但是，非理想过孔则会影响地层和电源层之间的低感 通路。典型的 PCB过孔（d = 10 mil、h = 62.5 mil）大约等效于一个1.34nH电感。给定ISM-RF产品的特定工作频率，过孔会对敏感电路（例如，谐振槽路、滤波器以及匹配网络等）造成不良影响。

如果敏感电路共用过孔，例如π型网络的两个臂，则会产生其它问题。例如，放置一个等效于集总电感的理想过孔，等效原理图则与原电路设计有很大区别（图3）。与共用电流通路的串扰一样3，导致互感增大，加大串扰和馈通。

图3. 理想架构与非理想架构比较，电路中存在潜在的“信号通路”。

综上所述，电路布局需要遵循以下原则：
确保对敏感区域的过孔电感建模。
滤波器或匹配网络采用独立过孔。
注意，较薄的PCB覆铜会降低过孔寄生电感的影响。