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在设计RF布局时,有几个总的原则必须优先加以满足:4 m- p! q8 C- }% I
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!, D. Y1 X1 n/ o! P
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)。
) @, l; n' j) }( L- @' K& `1 D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。
& J; O' y( K, ~; F ?" |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。9 e! M- w' W9 o! R
RF输出通常需要远离RF输入,稍后我们将进行详细讨论。
+ h3 a; r d& Q0 _' N6 T敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。
, @% `& w1 {- V2 Y. c1 u& L如何进行分区?
% E8 x5 M6 Z9 f& ]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. f. y8 h) ^8 {- T. L) J2 a
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。/ T# d$ |& t0 z8 P, h( t$ b1 P
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
; j& [4 |: w9 U3 Q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% I( _9 M; W- X3 q& l
路。
c* n5 R) L& L* d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- {5 _1 ~" s5 o6 l
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1 \$ u. _ N, _. R0 F
他区域的机会。- r$ S8 \" N* ^& u, `$ t
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。
8 U2 i$ L1 m: E7 ^" v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
- R! m; i4 s/ V: W" f2 C2 T' I8 {区域来将直通过孔的不利影响减到最小。$ f5 U$ H. h. H7 U# @1 a( L2 z
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