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Protel軟件在高頻電路布線中的技巧
（作者未知） 2009/4/19
數(shù)字器件正朝著高速、低耗、小體積、高抗干擾性的方向發(fā)展，這一發(fā)展趨勢對印刷電路板的設(shè)計(jì)提出了很多新要求。Protel軟件在國內(nèi)的應(yīng)用已相當(dāng)普遍，然而，不少設(shè)計(jì)者僅僅關(guān)注于Protel軟件的“布通率”，對Protel軟件為適應(yīng)器件特性的變化所做的改進(jìn)并未用于設(shè)計(jì)中，這不僅使得軟件資源浪費(fèi)較嚴(yán)重，更使得很多新器件的優(yōu)異性能難以發(fā)揮。本文擬在簡介高頻電路布線一般要求的同時(shí)，以Protel for Windows V1.5軟件為例來介紹一下高頻電路布線時(shí)Protel軟件能提供的一些特殊對策。
(1)高頻電路往往集成度較高，布線密度大，采用多層板既是布線所必須的，也是降低干擾的有效手段。 Protel for Windows V1.5能提供 16個(gè)銅線層和4個(gè)電源層，合理選擇層數(shù)能大幅度降低印板尺寸，能充分利用中間層來設(shè)置屏蔽，能更好地實(shí)現(xiàn)就近接地，能有效地降低寄生電感，能有效縮短信號(hào)的傳輸長度，能大幅度地降低信號(hào)間的交叉干擾等等，所有這些都對高頻電路的可靠工作有利。有資料顯示，同種材料時(shí)，四層板要比雙面板的噪聲低20dB。但是，板層數(shù)越高，制造工藝越復(fù)雜，成本越高。
(2)高速電路器件管腳間的引線彎折越少越好。高頻電路布線的引線最好采用全直線，需要轉(zhuǎn)折，可用45度折線或圓弧轉(zhuǎn)折，這種要求在低頻電路中僅僅用于提高鋼箔的固著強(qiáng)度，而在高頻電路中，滿足這一要求卻可以減少高頻信號(hào)對外的發(fā)射和相互間的耦合。用Protel布線時(shí)可在以下兩處預(yù)先設(shè)置，一是在“Options”菜單的“Track Mode”子菜單中預(yù)約以 45／90 Line或 90 Arc／Line方式布線，二是在“Auto”菜單的“Setup Autorouter…”項(xiàng)所打開的Routing Passes”對話框中選定“Add Arcs”，以便自動(dòng)布線結(jié)束時(shí)使轉(zhuǎn)角圓弧化。
(3)高頻電路器件管腳間的引線越短越好。Protel滿足布線最短化的最有效手段是在自動(dòng)市線前對個(gè)別重點(diǎn)的高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行“布線”預(yù)約。首先，打開“Netlst”菜單的“Edit Net”子菜單，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“Change Net”對話框，把此對話框中的“OptimizeMethod（布線優(yōu)化模式）”選為“Shortest（最短化）”Rp可。其次，從整體考慮，元件布局時(shí)用“Auto”中Placement Tools－Shove’和“Auto”中的“Density(密度檢查)”來對比調(diào)整，使元件排列緊湊，并配合“Netlist”菜單中的“Length”功能和“Info”菜單中的Lengthof selection”功能，對所選定的需最短化的重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行布線長度測量。
（4）高頻電路器件管腳間的引線層間交替越少越好。所謂“引線的層間交替越少越好”是指元件連接過程中所用的過孔（Via）越少越好，據(jù)測，一個(gè)過孔可帶來約0.5 pF的分布電容，減少過孔數(shù)能顯著提高速度。Protel軟件專門提供了這一功能，它在 Auto菜單的Setup Autorouter…”項(xiàng)所打開的Routing Passes”對話框中，有一個(gè)“Advanced”欄目，把其中的“Smoothing”設(shè)為接通即可。
（5）高頻電路布線要注意信號(hào)線近距離平行走線所引入的“交叉干擾”，若無法避免平行分布，可在平行信號(hào)線的反面布置大面積“地”來大幅度減少干擾。同一層內(nèi)的平行走線幾乎無法避免，但是在相鄰的兩個(gè)層，走線的方向務(wù)必取為相互垂直，這在Protel中不難辦到但卻容易忽視。在“Auto”菜單的“Setup Autorouter…項(xiàng)所打開的Routing Lagers對話框中允許對每一層的走線方向進(jìn)行預(yù)定，供預(yù)選的方向有三種：“Horizontal、Vertical和 No Prefer－ence”，不少用戶習(xí)慣選用“No Preference（無特定取向）”，認(rèn)為這樣布通率高，但是，在高頻電路布線中最好在相鄰層分別取水平和豎直布線交替進(jìn)行。同一層內(nèi)的平行走線無法避免，但可以在印板反面大面積敷設(shè)地線來降低干擾（這是針對常用的雙面板而言，多層板可利用中間的電源層來實(shí)現(xiàn)這一功能），Protel軟件過去只提供了簡單的“Fill”功能來應(yīng)付這種需求，現(xiàn)在Windows下的Protel除此之外還在“Edit”菜單的“Place”選項(xiàng)中提供了更強(qiáng)大的放置“Polygon Plane”的功能，即：多邊形柵格（條）銅箔面，如果在放置它時(shí)就把多邊形取為整個(gè)印板的一個(gè)面，并把此柵格（條）與電路的GND網(wǎng)絡(luò)連通，那么，該功能將能實(shí)現(xiàn)整塊電路板的某一面的“鋪銅”操作，經(jīng)過“鋪銅”的電路板除能提高剛才所講的高頻抗干擾能力外，還對散熱、印板強(qiáng)度等有很大好處，另外，在電路板金屬機(jī)箱上的固定處若加上鍍錫柵條，不僅可以提高固定強(qiáng)度（未完，下一頁）
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