路由器主板布局布線的幾個(gè)坑，你都避開了嗎？
路由器是家家戶戶的必備品，其主板包含了USB、LAN、SDRAM、2.4G、WIFI等模塊，這些模塊當(dāng)中涉及的的點(diǎn)有RF、USB Differential、ESD、WIFI、50歐姆阻抗、90歐姆阻抗等等，今天就路由器布局布線需要注意的點(diǎn)做個(gè)簡(jiǎn)單的探討。
網(wǎng)口變壓器
在以太網(wǎng)設(shè)備中，通過PHY連接RJ45時(shí)，中間都會(huì)加一個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器。其中間抽頭有些接電源，而有些接地，電源值又不一樣，3.3V，2.5V，1.8V都有。這樣就會(huì)導(dǎo)致很大的電流從電勢(shì)高的設(shè)備流向電勢(shì)低的設(shè)備。為了解決以上問題Transformer(隔離變壓器)這個(gè)器件就應(yīng)運(yùn)而生，它把PHY送出來(lái)的差分信號(hào)用差模耦合的線圈耦合濾波以增強(qiáng)信號(hào)，并且通過電磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換耦合到連接網(wǎng)線的另外一端。這樣不但使網(wǎng)線和PHY之間沒有物理上的連接而換傳遞了信號(hào)，隔斷了信號(hào)中的直流分量,還可以在不同0V電平的設(shè)備中傳送數(shù)據(jù)。
1. 基本工作原理：
當(dāng)差模信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器時(shí)的信號(hào)流向：
共模信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器時(shí)的信號(hào)流向：
當(dāng)共模信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器時(shí)，由于線圈兩端的電壓極性相同，不會(huì)形成電流。故不會(huì)將共模信號(hào)傳遞至次級(jí)線圈。但是線園間的耦合電容Cww為共模信號(hào)的傳遞提供了通路：
隔離變壓器的共模信號(hào)抑制
為了防止主級(jí)線圈上的共模信號(hào)傳遞至次級(jí)線圈，在主級(jí)線圈中添加中心抽頭為共模信號(hào)的泄放提供通路，（大部分時(shí)候中心抽頭增加濾液電路并不能很好的抑利共模干擾信號(hào)，因此很多工程師會(huì)選擇帶共模電感的隔離變壓器，或者在網(wǎng)口差分信號(hào)走線上預(yù)留共模電感的位置）：
結(jié)論：以太網(wǎng)設(shè)計(jì)中隔離變壓器在滿足功能（差分信號(hào)傳輸）前提下，不僅能對(duì)后端電路起到抗擾防護(hù)作用，還能抑利共模輻射噪聲。因此隔離變壓器是以太網(wǎng)口的標(biāo)配設(shè)計(jì)。
2. 作用：
增強(qiáng)信號(hào)，使其傳輸距離更遠(yuǎn)；
使芯片端與外部隔離，抗干擾能力大大增強(qiáng)，而且對(duì)芯片增加了很大的保護(hù)作用（如雷擊);
當(dāng)接到不同電平（如有的PHY芯片是2.5V,有的PHY芯片是3.3V）的網(wǎng)口時(shí)，不會(huì)對(duì)彼此設(shè)備造成影響。
共模抑制；
3. PCB設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)：
網(wǎng)絡(luò)變壓器下方所有層挖空。
網(wǎng)絡(luò)變壓器下方禁止穿過與網(wǎng)絡(luò)變壓器無(wú)關(guān)的信號(hào)線。
網(wǎng)口GND，單獨(dú)鋪銅，與GND銅皮間隔(大于80mil)。
挖空下方所有層銅皮
網(wǎng)口（RJ45）單獨(dú)鋪銅
鋪銅間距
天線
天線布局
分支路布局，走線必須為直線（π型濾波）
天線器件布局所在的層，需挖空銅皮，周圍（>10mil）包地（最好立體包地）。如果多層板，需要挖空與天線所在的層以及與其相鄰的層。（隔層參考）為了控制阻抗，增加阻抗計(jì)算的介質(zhì)厚度。
天線所在的地方，禁止其他與天線信號(hào)無(wú)關(guān)的信號(hào)線穿過。
天線走線線寬（10mil~20mil）。
天線用圓弧走線。
天線濾波電容靠近天線接口擺放。
隔層參考，挖空頂層以及相鄰GND2層，第三層做參考層。
π型濾波天線布局，走直線，弧線過渡，挖空，包地。
時(shí)鐘
1. 晶振布局走線
靠近芯片擺放，使芯片穩(wěn)定工作；
π型擺放，走類差分線并且加粗；
包地處理
時(shí)鐘線（-CLK）包地處理。
為方便大家觀看，制成了一張思維導(dǎo)圖，如圖：
編輯：amy 最后修改時(shí)間：2019-07-27
