射频电路物理分区与电气分区设计分区

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射频电路物理分区与电气分区设计分区
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;电气分区可以连续分解为电源安排、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。
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  1、我们争论物理分区问题。
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  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,并尽可能远地分别高功率电路和低功率电路。
  最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)支配在表层下的其次层,并尽可能将RF线走在表层上。将RF路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以削减路径电感,而且还可以削减主地上的虚焊点,并可削减RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会。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信号相互干扰,因此必需当心地将这一影响减到最小。
  2、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板的性能而言特别重要,这也就是为什么元器件布局通常在手机PCB板设计中占大部分时间的缘由。在手机PCB板设计上,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一面,并最终通过双工器把它们在同一面上连接到RF端和基带处理器端的天线上。需要一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支配在PCB板两面都不受RF干扰的区域来将直通过孔的不利影响减到最小。
  有时不太可能在多个电路块之间保证足够的隔离,在这种状况下就必需考虑采纳金属屏蔽罩将射频能量屏蔽在RF区域内,金属屏蔽罩必需焊在地上,必需与元器件保持一个适当距离,因此需要占用珍贵的PCB板空间。尽可能保证屏蔽罩的完整特别重要,进入金属屏蔽罩的数字信号线应当尽可能走内层,而且最好走线层的下面一层PCB是地层。RF信号线可以从金属屏蔽罩底部的小缺口和地缺口处的布线层上走出去,不过缺口处四周要尽可能地多布一些地,不同层上的地可通过多个过孔连在一起。
排油烟气防火止回阀  3、恰当和有效的芯片电源去耦也特别重要。
  很多集成了线性线路的RF芯片对电源的噪音特别敏感,通常每个芯片都需要采纳高达四
个电容和一个隔离电感来确保滤除全部的电源噪音。一块集成电路或放大器经常带有一个开漏极输出,因此需要一个上拉电感来供应一个高阻抗RF负载和一个低阻抗直流电源,同样的原则也适用于对这一电感端的电源进行去耦。
溜逸  有些芯片需要多个电源才能工作,因此你可能需要两到三套电容和电感来分别对它们进行去耦处理,电感极少并行靠在一起,由于这将形成一个空芯变压器并相互感应产生干扰信号,因此它们之间的距离至少要相当于其中一个器件的高度,或者成直角排列以将其互感减到最小。
  4、电气分区原则大体上与物理分区相同,但还包含一些其它因素。
  手机的某些部分采纳不同工作电压,并借助软件对其进行掌握,以延长电池工作寿命。这意味着手机需要运行多种电源,而这给隔离带来了更多的问题。
  电源通常从连接器引入,并马上进行去耦处理以滤除任何来自线路板外部的噪声,然后再经过一组开关或稳压器之后对其进行安排。手机PCB板上大多数电路的直流电流都相当小,因此走线宽度通常不是问题,不过,必需为高功率放大器的电源单独走一条尽可能宽
空气喷嘴的大电流线,以将传输压降减到最低。为了避开太多电流损耗,需要采纳多个过孔来将电流从某一层传递到另一层。此外,假如不能在高功率放大器的电源引脚端对它进行充分的去耦,那么高功率噪声将会辐射到整块板上,并带来各种各样的问题。
  高功率放大器的接地相当关键,并常常需要为其设计一个金属屏蔽罩。在大多数状况下,同样关键的是确保RF输出远离RF输入。这也适用于放大器、缓冲器和滤波器。在最坏状况下,假如放大器和缓冲器的输出以适当的相位和振幅反馈到它们的输入端,那么它们就有可能产生自激振荡。在最好状况下,它们将能在任何温度和电压条件下稳定地工作。
  实际上,它们可能会变得不稳定,并将噪音和互调信号添加到RF信号上。假如射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端,这可能会严峻损害滤波器的带通特性。为了使输入和输出得到良好的隔离,首先必需在滤波器四周布一圈地,其次滤波器下层区域也要布一块地,并与围绕滤波器的主地连接起来。把需要穿过滤波器的信号线尽可能远离滤波器引脚也是个好方法。

本文发布于:2024-09-24 17:07:52,感谢您对本站的认可!

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