專利名稱：無線傳感節點設備的電路設計的抗干擾走線方法
技術領域：
本發明涉及一種電路設計的走線方法，特別是一種用于2. 4GHz超高頻無線網絡 的傳感節點設備的電路排板走線方法。
背景技術：
目前世界各國均保留了一些無線頻段，以用于工業，科學研究，和微波醫療方面的 應用，應用這些頻段無需許可證，只需要遵守一定的發射功率，并且不要對其它頻段造成干 擾即可。2. 4GHz正是滿足這一要求的頻率，為各國共同的ISM頻段，是目前工業領域應用 的最廣泛的無線技術。在此2. 4GHz的頻段上，目前常用的無線網絡有無線局域網(IEEE 802. lib/IEEE 802. llg)、藍牙和 ZigBee 等。無線網絡的正常使用，離不開無線傳感網節點設備。在這類2. 4GHz節點設備中， 采用的手段是將數字信號通過高頻模擬信號傳輸，2. 4GHz屬于超高頻。而超高頻模擬電路 的抗干擾能力很差，所以在電路設計中，如何提高超高頻模擬電路的抗干擾能力，始終是電 路設計人員面臨的難題。近年來，集成電路又飛速發展，數字電路和高頻模擬電路高度集成于一個小芯片 中，雖然技術先進，提高了可靠性、穩定性，減小了體積，降低了成本、簡化了設計。同時也帶 來了使用高頻數字、摸擬一體的集成電路的應用中，如何設計排板走線的新難題。摸擬信號 將面臨數字電路干擾、空間各種復雜環境干擾。傳統、公認的抗干擾設計走線方法，有以下幾種方法數字電路與摸擬電路各自獨 立供電、濾波；地線各自獨立，數字電路地線與摸擬電路電線只有一點公共連接；用多層的 PCB板隔離、屏蔽；還有超高摸擬電路部份外加屏蔽罩等。這些電路排版走線設計方法應用在超高頻的2. 4GHz無線傳感節點設備的設計 中，依然效果一般，抗干擾能力不強。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術，發明一種應用于高頻設備，特別是2. 4GHz超高頻 無線傳感網節點設備的抗干擾能力更強的電路設計的排板走線方法
這種方法是在電路排版布線的走線時，無論是全局布線還是局部的形狀，都不使用閉 環狀。所述的走線包括電源線走線、地線走線或者其它元器件的走線。所述的走線形狀，對于單層板來說，是平面上的走線連成的形狀；對于多層板來 說，還包括各層板上的線路走線連成的形狀，在垂直正投影透視角度來看，得到的疊加形 狀。所述的不使用閉環狀，還包括過孔、焊點都不使用封閉的環形，而是帶有缺口的非 封閉環形或者填滿的圓型。由于在電路設計中，只要走線中出現有閉環形狀的布線，該閉環都可認作為一個極小的電感，電感量的大小與環直徑對應，并且，閉環中只要有電磁波通過，環路導線中就 會產生感應電流，而開環就沒有感應電流而只有感應電壓。還有，電感的存在，還會產生諧 振，諧振頻率與發射頻率相當可能產生共振；與干擾頻率相當，又產生諧振干擾。這些在直 流、低頻模擬電路來說，都可以忽略不計，但是對于超高頻電路來說，比如2. 4GHz的無線傳 感網節點設備電路，這些都能對正常的接收產生明顯的干擾，直接限制傳輸效果。本發明的走線方法，正是基于對超高頻模擬電路中閉環走線的深入認識，避免閉 環。能夠有效的改善超高頻的無線傳感網節點設備的對集成電路內部和外部環境的干擾的 抗干擾能力，增加有效傳輸距離，延長使用壽命。
具體實施例方式以一般的四層PCB板的2. 4GHz的無線傳感網節點設備的電路板設計來說，一般第 一層板上是表面貼裝地元器件走線走線，第二層板上是數字電路部分的地線走線，第三層 板上是模擬高頻電路的地線走線，底層是第一層中走線無法繞開的走線。本發明的具體方法是每層走線都不形成閉環，在布線走線的時候，第二層板上的 數字電路部分地線與第三層板上的模擬高頻電路地線，在投影上是沒有重膈的地方的。每 一層上面的走線形狀，無論是電源走線還是地線走線，都避免出現閉合環形，即不封閉，而 是開口形的；同時四層板的俯視正投影關系的疊加視角來看，各層線路走線也不連接成閉 環形狀。并且連接各層的通孔，不是圓環形，而是開口的非封閉環形，如字母“C”的形狀，當 然開口很小，并且在生產中有焊料充填的不封閉也無妨。其他在電路板上有些分立元件的 焊點，也不出現閉環形，填滿或者其他形狀。
權利要求
無線傳感節點設備的電路設計的抗干擾走線方法，其特征是在安排電路板上的走線時，無論是全局的走線形狀還是局部的，都不使用閉環狀。
2.根據權利要求1所述的抗干擾走線方法，其特征是所述的走線包括電源線走線、 地線走線或者其它元器件的走線。
3.根據權利要求1所述的抗干擾走線方法，其特征是所述的走線形狀，對于單層板 來說，是平面上的走線連成的形狀；對于多層板來說，還包括各層板上的線路走線連成的形 狀，在垂直正投影透視角度來看，得到的疊加形狀。
4.根據權利要求1所述的抗干擾走線方法，其特征是所述的不使用閉環狀，還包括過 孔、焊點都不使用封閉的環形，而是帶有缺口的非封閉環形或者填滿的圓型。
全文摘要
無線傳感節點設備的電路設計的抗干擾走線方法，涉及一種電路設計的走線安排方法，特別是一種2.4G超高頻設備的電路板走線方法，主要技術措施是走線時，無論是全局的走線形狀還是局部的，都不使用閉環狀。包括單層板上的走線軌跡形狀，還包括多層板的投影視圖連成的走線軌跡形狀。這樣能避免閉環造成的感應干擾，能夠有效的改善超高頻的無線傳感網節點設備的對集成電路內部和外部環境的干擾的抗干擾能力，增加有效傳輸距離，延長使用壽命。
文檔編號H05K1/02GK101917816SQ20101024428
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月4日 優先權日2010年8月4日
發明者上官慶元, 文金華 申請人:無錫科爾華電子有限公司