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& {* Q' K" \+ i: k6 n" x" q! O在设计RF布局时,有几个总的原则必须优先加以满足:
2 g5 d+ [" _/ _* e) d+ T$ W尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单地说,就是让高功率RF发射电路远离!( f& S7 b3 Q m# w2 p- M: J
低功率RF接收电路。如果你的PCB板上有很多物理空间,那么你可以很容易地做到这一点, 但通常元器件很多,PCB空间较小,因而这通常是不可能的。你可以把他们放在PCB板的两面,或者让它们交替工作,而不是同时工作。高功率电路有时还可包括RF缓冲器和压控制振荡器(VCO)。6 R6 `% C: |/ L! G3 `1 m. K
确保PCB板上高功率区至少有- -整块地,最好上面没有过孔,当然,铜皮越多越好。稍后,我们将讨论如何根据需要打破这个设计原则,以及如何避免由此而可能引起的问题。. U6 E1 U. D6 z. N# V3 S4 G
芯片和电源去耦同样也极为重要,稍后将讨论实现这个原则的几种方法。- p) R L* i9 Q& I
RF输出通常需要远离RF输入,稍后我们将进行详细讨论。2 D) ]7 M+ p- v; T' j) u4 [) A
敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。# v# w% L# j& |1 p
如何进行分区?
5 g" Q1 t, s, {+ w4 o: Q设计分区可以分解为物理分区和电气分区。物理分区主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等问题;电气分区可以继
5 L0 `' T! \9 c: c$ a, B+ G s续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。
8 A* _" N1 L+ V1 t9 V; v' M首先我们讨论物理分区问题。元器件布局是实现一个优秀 RF设计的关键,最有效的技术是首先固定位于RF路径
: K5 f+ {+ `9 O5 a上的元器件,并调整其朝向以将RF路径的长度减到最小,使输入远离输出,并尽可能远地分离高功率电路和低功率电
7 r) h3 c9 G+ d2 g% _7 D路。
* P9 q8 Y& X" @3 h9 p- k最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层,并尽可能将RF线走在表层上。将RF路径
8 n$ D9 r7 ^2 b% {# Z5 Q上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感,而且还可以减少主地上的虚焊点,并可减少RF能量泄漏到层叠板内其
- Y, _4 H6 B# Q5 }5 v# M0 O他区域的机会。( [4 ]/ l+ F* @& n- x* |
在物理空间上,像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个RF区之间相互隔离开来,但是双工器、混频器和中频放大器/混频器总是有多个RF/IF信号相互王扰,因此必须小心地将这一影响减到最小。 RF与IF走线应尽可能走十字交叉,并尽可能在它们之间隔一块地。正确的RF路径对整块PCB板的性能而言非常重要,这也就是为什么元器件布局通常在蜂窝电话PCB板设计中占大部分时间的原因。
. M! |) `. ]. ]; ~0 t在蜂窝电话PCB板上,通常可以将低噪音放大器电路放在PCB板的某一-面,而高功率放大器放在另-面,并最终通过双工器把它们在同- -面上连接到RF端和基带处理器端的天线上。需要- -些技巧来确保直通过孔不会把RF能量从板的一-面传递到另一-面, 常用的技术是在两面都使用盲孔。可以通过将直通过孔安排在PCB板两面都不受RF干扰的& y6 j% E: o8 A& Y7 ? [9 B
区域来将直通过孔的不利影响减到最小。: \; U& r2 A7 Z& }# l7 A
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