不同高频场景下 PCB 叠层的差异化设计

5G 基站：核心需求是低损耗（28GHz 时 IL≤0.3dB/10mm）、高屏蔽性（EMC 等级≥Class A），需侧重介质选择与屏蔽层设计；

射频模块：核心需求是低噪声（相位噪声≤-100dBc/Hz@1kHz）、阻抗稳定（偏差≤±2%），需侧重地平面完整性与信号隔离；

高速串行：核心需求是低串扰（NEXT≤-35dB@32Gbps）、电源噪声抑制（纹波≤20mV），需侧重信号层与电源层的隔离；

卫星通信：核心需求是耐辐射（总剂量 100krad）、宽温（-55℃-125℃），需侧重叠层材料的耐环境性能与结构稳定性。

L1：地平面（屏蔽层，铜厚 70μm，增强 EMC 屏蔽）

L2：射频信号层（28GHz，带状线结构，阻抗 50Ω±2%）

L3：地平面（与 L2 配对，铜厚 35μm，低粗糙度 Ra≤0.1μm）

L4：电源层（12V，铜厚 70μm，与地平面隔离）

L5：地平面（与 L6 配对，铜厚 35μm）

L6：射频信号层（39GHz，带状线结构，阻抗 50Ω±2%）

介质：罗杰斯 4350B（Df=0.0037@28GHz，Dk=3.48±0.05），比普通 FR-4（Df=0.01@28GHz）损耗降低 63%；

PP：低损 PP（Df≤0.004@28GHz），确保层间介质一致性；

L1 地平面覆盖 PCB 全区域，边缘设置接地过孔阵列（间距 0.4mm，孔径 0.3mm），形成 “屏蔽腔”，EMC 辐射衰减≥40dB@28GHz；

信号层铜箔选用高平整度电解铜（Ra≤0.1μm），趋肤效应损耗降低 25%；

信号层布线避免过孔（过孔寄生电感≥0.2nH 会使 28GHz 信号损耗增加 0.2dB / 个），必须使用时采用激光钻孔（孔径 0.15mm，残留长度≤0.08mm）。

L1：射频信号层（5GHz，微带线结构，阻抗 50Ω±2%）

L2：地平面（完整无分割，铜厚 35μm，Ra≤0.1μm）

L3：电源层（5V，铜厚 35μm，与地平面间距 0.2mm，减少干扰）

L4：射频信号层（2GHz，微带线结构，阻抗 50Ω±2%）

L2 地平面无任何开槽、过孔（除射频连接器接地孔），相位噪声比有开槽设计降低 15dBc/Hz@1kHz；

射频信号层与地平面间距 H=0.18mm（5GHz 时，50Ω 阻抗对应线宽 0.25mm），间距偏差≤±0.005mm；

L1 与 L4 的射频信号通道在垂直方向错开（投影不重叠），通道间隔离度≥45dB@5GHz（重叠设计仅 30dB）；

不同频率的射频信号层之间设置 “隔离地条”（宽度 0.5mm，铜厚 35μm），进一步降低交叉干扰。

L1：低速信号层（GPIO，阻抗 50Ω±5%）

L2：地平面（与 L3 配对，铜厚 35μm）

L3：PCIe 5.0 差分信号层（32Gbps，带状线，阻抗 100Ω±3%）

L4：地平面（与 L3、L5 隔离，铜厚 35μm）

L5：电源层（1.8V，铜厚 70μm，低阻抗供电）

L6：地平面（与 L7 配对，铜厚 35μm）

L7：PCIe 5.0 差分信号层（32Gbps，带状线，阻抗 100Ω±3%）

L8：低速信号层（SPI，阻抗 50Ω±5%）

差分对间距 S=0.2mm（线宽 W=0.2mm，S/W=1），相邻差分对间距≥0.8mm（3 倍线宽），NEXT≤-35dB@32Gbps；

信号层 L3、L7 与电源层 L5 之间隔有地平面 L4，电源噪声耦合到信号层的幅度≤5mV（无地隔离时≥20mV）；

电源层 L5 与地平面 L4、L6 的间距均为 0.1mm，形成低阻抗电源网络（电源阻抗≤0.008Ω@100MHz），电源纹波≤20mV。

L1：地平面（铜厚 70μm，耐辐射，抗腐蚀）

L2：射频信号层（18GHz，带状线，阻抗 50Ω±2%）

L3：地平面（铜厚 35μm，与 L2 配对）

L4：电源层（28V，铜厚 105μm，大电流承载）

L5：地平面（铜厚 35μm，与 L6 配对）

L6：射频信号层（12GHz，带状线，阻抗 50Ω±2%）

基材：聚酰亚胺基材（Tg≥250℃，耐辐射总剂量 100krad，-55℃-125℃宽温），Df=0.004@18GHz；

铜箔：高延展性电解铜（延伸率≥20%），避免温度循环导致铜箔开裂（-55℃-125℃循环 1000 次无裂纹）；

叠层采用对称设计（L1-L2-L3 与 L6-L5-L4 对称），宽温下翘曲度≤0.1%（非对称设计≥0.3%），确保信号传输稳定。