本帖最后由 criterion 于 2016-1-14 14:34 编辑
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1 R1 _2 D/ Z5 G
1 t; r# i& f: _0 \! p! O" o) B一、 RF布局
0 ?! R/ Y7 e( R7 [0 _% A5 Y! b1、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 , }5 y9 v' _, w3 ]( \; M
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8 `: |* J6 k, S1 l% |) ?2、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 :
! a1 N% F' o2 v
2 P' P4 m! _+ ^! ~6 H) @7 OTx Matching要靠近FEM,Rx Matching要靠近Transceiver 而且要靠近阻抗不连续之处放
8 J% h- N! @% `7 t( W( r' P! ^+ ]. J% }
" ^3 ?1 O9 E) E% ^
% p# ^0 M1 }% f
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
8 M6 B5 I. D8 ?* U( h( ]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
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7 Y/ H- ^5 R1 j3 x: E/ u: D) ~" U+ a" v7 A
# v8 c: K+ s1 d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 0 P) G6 I9 X, u6 \! ?1 a: U
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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所以走线长的话 要放两组匹配 6 O \6 c5 U7 |, G" h7 X
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' w" I. w* @* G# K3 c) F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 " Z& F4 @7 g6 F9 y
* v9 x2 ~; N% s4 n6 S 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。
* Q% J/ D/ S( ]6 D1 j以SAW Filter为例 输入与输出的电感组件，不宜平行摆放过近， # b' R! H" I% C" f( L1 z- X0 @8 ^- }
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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。 & H0 @( K) Q6 j2 e7 N/ D. x
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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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7 j& g" e9 l7 Q& b5 N/ O) `& F另外 在铺铜时 其GND Pad要跟表层GND隔开 切记不可共地 . Y3 U2 o8 Y+ Q: W: V9 a
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* i' U9 u- c, w% q8 v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 9 M$ G2 _4 _0 Y
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+ [& k# o, ]5 C5 H
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
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+ [( X& m5 O" O2 S7 V6 k0 |6 M
二、 RF布线2' A) o1 i# y' _, B# ~; N- y3 D
1、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 : ' O- ]4 h/ m7 ]8 x
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2 W9 D2 E1 a8 }0 T7 WD1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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7 J5 M, u4 F3 P由上图可知，Pad半径越大，其寄生电容越严重。
9 D$ P9 h' v0 k9 G而寄生电感，其公式如下 :
3 u6 A) q5 `) A8 \' C* A" P2 l; x' m
" C$ ]2 W' ~+ K" C- @3 N3 ^) a3 G0 H; x9 H" y- A8 s
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 x* J3 k D y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 2 z( o- m6 v k- Y+ H
( i2 w/ v$ y$ }4 \8 [
( x% \$ c# I. n* I& R$ C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
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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 . O( Z7 P. [# \- {; J% H* r" \
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: t5 f( ?3 S5 z3 `
2、射频信号线拐角走弧线。 9 ~ j7 E+ t! w1 J7 Z
* e# v8 }* b( i; f* W0 ]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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3、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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4 X! f* w s3 E这是为了把Noise导到GND 确保流入管脚的电源是干净的
; k. d7 @7 \1 y2 t% S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 ) Y$ G+ Z: x8 K' G' h% ?+ J
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 ) l$ k4 k: ^, t
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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 3 k: z+ A( b5 k% v
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+ _" z" D9 [1 B# z6、敏感信号线，功率检测信号（TSSI）包地处理。
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以RF组件来讲 一般会特别包地的有 ( p' O9 K/ m& @# J, p$ R
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 + r$ H2 w7 R( b! k, n2 M) Q# m6 x
4 x Z8 F6 A) T! k+ J( D H( B9 V" J
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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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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:
% d4 b& W0 A8 j$ [5 y
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, N" I3 T0 F% `6 }1 R8 S2 N: } {0 `
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
) G. C8 ?$ c8 ]. y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。 , N$ X4 A% E' l! g8 Q/ d
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% l. E7 c+ s/ a9 C+ W若采用20H Rule，可抑制将近70%的辐射电场。 0 N) Y2 h% J' V$ o9 O
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8、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，
$ a1 z6 l/ w& w4 U' ~. ~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。
: O/ x( Z' w& y) Q _# m6 R) l3 C& g9 Q' O星状走线 最重要是分支点位置 % m/ i2 v3 R- I' K
0 I, M; [; x0 f* d, A
6 l5 T, E/ N; O3 o2 L6 O6 h' K. `. n- f* l
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+ j1 l1 E; n6 ?/ ]: [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
7 Y2 P- U/ S* G3 o* k& _" F' K
% _ @; w6 U: z4 X; @2 B8 i( E4 f! @5 \
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