本帖最后由 criterion 于 2016-1-14 14:34 编辑
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) {( ~: m [0 b3 A8 E0 [, f一、 RF布局
9 M8 u, T6 @. q8 N1、发射电路(TX)与接收电路(RX)隔离开来。
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这主要是避免Tx干扰Rx 不过因为PCB板子空间有限 如果是TDD系统 亦即分时多任务 Tx跟Rx是不会同时运作的 那么Tx跟Rx可以靠近一点没关系
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m0 |- Z( R! T/ z- y2 v2、发射端匹配电路靠近主芯片一端,接收端匹配电路靠近LAN端或FEM一端。
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假设整个BlockDiagram如下 : ' ~# u: r) w* Y% K# g* n/ R
) W( K6 _' J( O8 |8 n
Tx Matching要靠近FEM,Rx Matching要靠近Transceiver 而且要靠近阻抗不连续之处放 7 l7 Y& I2 s: b# ~/ v
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原因是转弯处会因阻抗不连续(不论圆弧转弯或45度转弯) 导致阻抗偏移 所以你要靠Matching再把阻抗调回来 简单讲 要越靠近Load端放置 4 G% N; ?; r) d6 A4 D1 D
但这是在走线不是很长的情况下 如果走线很长 那匹配电路 不可放中间 # ?1 V5 Z" y! K" H, b0 H' S
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* b" P- c3 E: _9 u a2 P原因是因为 走线一长 阻抗就容易偏掉 走越长偏越多 所以Long Trace1偏掉的阻抗 Matching不见得调的回来 再者 就算Long Trace1没有使阻抗偏离50奥姆太远 但可能会因为其寄生电感(走线造成) 跟寄生电容(走线跟两旁GND, 以及下方GND造成) 以至于Matching调不太动 怎么调都很难回到50奥姆
m" I) h$ w. l4 O/ I/ N% F就算Matching有把阻抗调回来50奥姆 但最后又会因为Long Trace2 使得最后进入FEM的阻抗又偏离50奥姆 那Matching不是白搞??
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- b) G& W$ b6 |) b6 D所以走线长的话 要放两组匹配
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0 ^- ], K' x& B& q一开始出来就要先放一组Matching 1 确保Transceiver输出调到50奥姆 而Long Trace导致的阻抗偏离 最后再靠Matching 2调回来 当然 如上述 Long Trace导致的阻抗偏离 以及其寄生电感电容 Matching 2不见得能调回来 但能救多少是多少 如果嫌两组pi型组件太多 至少也要两个L型 当然 走线最好还是不要太长 . }1 ~" w, m+ M% W) Q
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6、滤波器输入,输出隔离原则:如果射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端,那么,这可能会严重损害滤波器的带通特性。 , W6 [5 P7 v l; y0 D/ d5 F
以SAW Filter为例 输入与输出的电感组件,不宜平行摆放过近,
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3 `( [$ o2 S% Z0 Z$ y否则会因互感而影响Out-of-band噪声的抑制能力, 若真的因为Layout空间限制,不得已需靠近,至少要正交摆放,才能使互感量降到最低。
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再者 SAW Filter目的是砍Outband Noise 亦即Input讯号 是含有Outband Noise的 如果走线过近 那么input走在线的Outband Noise 会耦合到Output走线 那就失去SAW Filter的用处了
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; w# U/ c' d* A4 D N0 }+ ~1 f% ?, I
/ B4 x. j3 w2 L$ c$ `0 w另外 在铺铜时 其GND Pad要跟表层GND隔开 切记不可共地
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; l- \# q# m2 q- O4 y* x$ P不然其Outband Noise 会透过共地 去干扰到输出讯号 亦即砍Outband Noise的效果 会大打折扣
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另外 输入跟输出的落地组件 不管电感电容 也不可共地 因为Outband Noise会透过共地 窜到输出讯号 亦即砍Outband Noise的效果 会大打折扣 3 O9 _& m# u7 R! d0 F+ a
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# `$ Q4 c3 ^& D! {9 P* I# y二、 RF布线2
9 ~- `# L8 X1 ~4 a. k- ^0 b1、将RF线布置在表层上,阻抗控制50 Ohm。将RF路径上的过孔尺寸减到最小。
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寄生电容公式如下 : 8 c9 }. v! E1 E2 A7 v% t: p
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D1是Pad半径,D2是Anti-pad半径。影响寄生电容的主要参数为Pad半径。 若将所有变量固定,只探讨D1与Cvia的关系,可得出下面曲线 :
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; D* ^ {% d/ G- Q3 J5 h/ J# @/ W
由上图可知,Pad半径越大,其寄生电容越严重。 6 o. _9 I* f; S" w7 u
而寄生电感,其公式如下 : * W" o/ \7 L) v$ {
7 J, g. T! ~1 t
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h是Via长度,由上式我们发现寄生电感也与Pad半径有关, 半径越小,其寄生电感越大,但影响不大。影响寄生电感的主要参数为Via长度,h越大,其寄生电感越严重。
6 K9 Y2 l5 W& m( C6 m1 [所以由以上可知 Pad半径越小 可有效减少寄生电容 而寄生电感只有极轻微地增加一点点 这是过孔尺寸减小的好处
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; q2 ~# I0 m0 v2 `$ w2 L/ J但是 过孔尺寸减小 也意味着你这走线在换层时 线宽会变细 这会使得Insertion Loss变大 这是过孔尺寸减小的坏处 * a3 y' F; j5 l& R
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对RF讯号而言 一般对于过孔尺寸 并无太严格的要求 若真要两害相权取一轻 那宁可过孔尺寸大些 因为寄生效应导致的阻抗偏移 可以靠匹配调回来 但Insertion Loss变大 这怎么调都调不回来 早在PCB洗出来时就注定了
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2、射频信号线拐角走弧线。
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6 \- ]; M. l& T$ Z5 f凡转弯是一定会阻抗不连续 弧线是可以把该损害降到最低 不过其实对RF走线 也并无太过严苛的要求 一般45度就可以了
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* j; I1 @) K2 E# c3、所有电源先经过滤波电容再到管脚,每个滤波电容都要有接地过孔。
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这是为了把Noise导到GND 确保流入管脚的电源是干净的 4 L% J" h" z' \$ {9 G2 c
但是要注意 摆放位置一定要极靠近管脚 否则外来Noise 会直接窜入管脚
3 x' W! T! j) Z还有 该落地电容 必须独立的GND 直接打Via连到Main GND 不可跟表层共地 ' a2 U) T. T3 m% ]8 b5 h2 R- _5 x
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" Q# A" a* [% }9 n两个用意 一个是怕Noise透过共地 去污染其他电源走线或IC 另一个用意是 如果共地 这样会使得Noise的Return Path拉长 亦即其Loop area加大 那么EMI辐射干扰也会变大 / c8 \! t9 K; F" F2 r5 W
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6、敏感信号线,功率检测信号(TSSI)包地处理。 9 y+ U+ [0 g7 w
7 ^ C/ n/ m: ^; w以RF组件来讲 一般会特别包地的有 T P, e/ g6 u" y0 K8 ]
1. RF讯号走线(包含TSSI, PDET, FBRX, CPL走线) 2. 控制讯号走线 3. I/Q讯号走线 4. XTAL讯号走线
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7、控制线尽快走内层,防止走表层时能量向外辐射。
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走表层时 尤其不可走板边 由下图可知,不管是表层走线,或内层走线,其电场本来就会往外辐射, 因此内层走线除了可获得良好的屏蔽效果外,同时也会因上下两层的GND吸附其往外辐射的电场,使其辐射干扰大大降低。 而表层走线则是一部分的辐射电场,会被其下层的GND吸附,另一部分则直接辐射出去,故产生的辐射干扰会比内层走线大。
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) Q% ~8 l$ j5 ~9 a而倘若表层走线,直接走在PCB边缘,会因下层GND吸附的电场极其有限, 导致其电场几乎都辐射向外,以至于产生的辐射干扰大为增加, 该现象称之为EDGE Effect,或称为Fringing Effect,如下图: 2 \; n7 a- H3 @+ }
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1 f7 i1 P9 D2 Y* g$ P3 ^8 d所以 如果是Tx/高速数字讯号/电源走线 走板边会产生辐射干扰
* E) c- g# v' t" C; E因此走线与PCB边缘的距离,至少需为20倍的板厚,该法则称之为20H Rule。
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若采用20H Rule,可抑制将近70%的辐射电场。
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, o% _: G: F: C) X q3 d0 |! J8、多路PA供电采用星型网络拓扑结构,独立的引线在引脚之间提供了空间上的隔离,
6 A& ]: G9 w6 B& t; V有利于减小它们之间的耦合。另外,每条引线还具有一定的寄生电感,它有助于滤除电源线上的高频噪声。
) c2 e# n t3 y- D星状走线 最重要是分支点位置 % D, [# z% J4 ]/ A2 k$ X
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道不同 一开始就要不相为谋 不要最后一刻才来分道扬镳 如果一开始就分支 就算Pin1有Noise 也不会流到Pin2跟Pin3 而且分支点到Pin的引线 刚好可以利用其寄生电感 充当RF Choke
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