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射频电路物理分区与电气分区规区别区

2017-10-01 11:09分类:电工考证知识 阅读:

  能够分化为物理分区和电气分区。物理分区首要触及元器材方案、朝向和屏蔽等疑问;电气分区能够继续分化为电源分配、RF走线、活络电路和信号以及接地等的分区。
  1、咱们谈论物理分区疑问。
  元器材方案是完结一个优异RF方案的要害,最有用的技能是首要固定坐落RF途径上的元器材,并调整其朝向以将RF途径的长度减到最小,使输入远离输出,并尽或许远地别离高功率电路和低功率电路。
  最有用的电路板堆叠办法是将主接地上(主地)安排在表层下的第二层,并尽或许将RF线走在表层上。将RF途径上的过孔尺度减到最小不只能够削减途径电感,并且还能够削减主地上的虚焊点,并可削减RF能量走漏到层叠板内别的区域的机遇。在物理空间上,像多级拓宽器这么的线性电路一般足以将多个RF区之间彼此阻离隔来,可是双工器、混频器和中频拓宽器/混频器老是有多个RF/IF信号彼此搅扰,因而有必要当心肠将这一影响减到最小。
  2、RF与IF走线应尽或许走十字穿插,并尽或许在它们之间隔一块地。
  精确的RF途径对整块PCB板的功用而言十分首要,这也即是为何元器材方案一般在手机PCB板方案中占大有些时刻的要素。在手机PCB板方案上,一般能够将低噪音拓宽器电路放在PCB板的某一面,而高功率拓宽器放在另一面,并终究经过双工器把它们在同一面上联接到RF端和基带处理器端的天线上。需求一些窍门来确保直经过孔不会把RF能量从板的一面传递到另一面,常用的技能是在双面都运用盲孔。能够经过将直经过孔安排在PCB板双面都不受RF搅扰的区域来将直经过孔的倒霉影响减到最小。
  有时不太或许在多个电路块之间确保满意的阻隔,在这种状况下就有必要思考选用金属屏蔽罩将射频能量屏蔽在RF区域内,金属屏蔽罩有必要焊在地上,有必要与元器材坚持一个恰当间隔,因而需求占用名贵的PCB板空间。尽或许确保屏蔽罩的无缺十分首要,进入金属屏蔽罩的数字信号线应当尽或许走内层,并且最佳走线层的下面一层PCB是地层。RF信号线能够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,不过缺口处周围要尽或许地多布一些地,纷歧样层上的地可经过多个过孔连在一同。
  3、恰当和有用的芯片电源去耦也十分首要。
  许多集成了线性线路的RF芯片对电源的噪音十分活络,一般每个芯片都需求选用高达四个电容和一个阻隔电感来确保滤除悉数的电源噪音。一块集成电路或拓宽器常常带有一个开漏极输出,因而需求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,一样的准则也适用于对这一电感端的电源进行去耦。
  有些芯片需求多个电源才干作业,因而你或许需求两到三套电容和电感来别离对它们进行去耦处理,电感很少并行靠在一同,由于这将构成一个空芯变压器并彼此感应发作搅扰信号,因而它们之间的间隔起码要恰当于其间一个器材的高度,或许成直角摆放以将其互感减到最小。
  4、电气分区准则大体上与物理分区一样,但还包括一些其它要素。
  手机的某些有些选用纷歧样作业电压,并凭借软件对其进行操控,以延伸电池作业寿数。这意味着手机需求作业多种电源,而这给阻隔带来了更多的疑问。
  电源一般从联接器引进,并当即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往后对其进行分配。手机PCB板上大大都电路的直流电流都恰当小,因而走线宽度一般不是疑问,不过,有必要为高功率拓宽器的电源独自走一条尽或许宽的大电流线,以将传输压降减到最低。为了防止太多电流损耗,需求选用多个过孔来将电流从某一层传递到另一层。此外,假定不能在高功率拓宽器的电源引脚端对它进行充沛的去耦,那么高功率噪声将会辐射到整块板上,并带来各式各样的疑问。
  高功率拓宽器的接地恰当要害,并常常需求为其方案一个金属屏蔽罩。在大大都状况下,一样要害的是确保RF输出远离RF输入。这也适用于拓宽器、缓冲器和滤波器。在最坏状况下,假定拓宽器和缓冲器的输出以恰当的相位和振幅反响到它们的输入端,那么它们就有或许发作自激振荡。在最佳状况下,它们将能在任何温度和电压条件下安稳地作业。
  实习上,它们或许会变得不安稳,并将噪音和互调信号添加到RF信号上。假定射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端,这或许会严峻危害滤波器的带通特性。为了使输入和输出得到杰出的阻隔,首要有必要在滤波器周围布一圈地,其次滤波器基层区域也要布一块地,并与环绕滤波器的主地联接起来。把需求穿过滤波器的信号线尽或许远离滤波器引脚也是个好办法。
  此外,整块板上各个本地的接地都要十分当心,不然会在引进一条耦合通道。有时能够挑选走单端或平衡RF信号线,有关穿插搅扰和EMC/EMI的准则在这儿一样适用。平衡RF信号线假定走线精确的话,能够削减噪声和穿插搅扰,可是它们的阻抗一般比照高,并且要坚持一个合理的线宽以得到一个匹配信号源、走线和负载的阻抗,实习布线或许会有一些艰难。缓冲器能够用来前进阻隔作用,由于它可把同一个信号分为两个有些,并用于驱动纷歧样的电路,分外是本振或许需求缓冲器来驱动多个混频器。
  当混频器在RF频率处抵达共模阻隔状况时,它将无法正常作业。缓冲器能够极好地阻隔纷歧样频率处的阻抗改动,然后电路之间不会彼此搅扰。缓冲器对方案的协助很大,它们能够紧跟在需求被驱动电路的后边,然后使高功率输出走线十分短,由于缓冲器的输入信号电平比照低,因而它们不易对板上的其它电路构成搅扰。压控振荡器(VCO)可将改动的电压改换为改动的频率,这一特性被用于高速频道切换,但它们一样也将操控电压上的微量噪声改换为细小的频率改动,而这就给RF信号添加了噪声。
  5、要确保不添加噪声有必要从以下几个方面思考:
  首要,操控线的期望频宽方案或许从DC直到2MHz,而经过滤波来去掉这么宽频带的噪声简直是不或许的;其次,VCO操控线一般是一个操控频率的反响回路的一有些,它在许多本地都有或许引进噪声,因而有必要十分当心处理VCO操控线。要确保RF走线基层的地是实心的,并且悉数的元器材都结实地连到主地上,并与其它或许带来噪声的走线阻离隔来。
  此外,要确保VCO的电源已得到充沛去耦,由于VCO的RF输出一般是一个相对较高的电平,VCO输出信号很简略搅扰其它电路,因而有必要对VCO加以分外留心。实习上,VCO一般布放在RF区域的结尾,有时它还需求一个金属屏蔽罩。谐振电路(一个用于发射机,另一个用于接纳机)与VCO有关,但也有它自个的特征。简略地讲,谐振电路是一个带有容性二极管的并行谐振电路,它有助于设置VCO作业频率和将语音或数据调制到RF信号上。悉数VCO的方案准则一样适用于谐振电路。由于谐振电路富含数量恰当多的元器材、板上散布区域较宽以及一般作业在一个很高的RF频率下,因而谐振电路一般对噪声十分活络。
  信号一般摆放在芯片的相邻脚上,但这些信号引脚又需求与相对较大的电感和电容协作才干作业,这反过来请求这些电感和电容的方位有必要靠得很近,并连回到一个对噪声很活络的操控环路上。要做到这点是不简略的。
  主动增益操控(AGC)拓宽器一样是一个简略出疑问的本地,不管是发射仍是接纳电路都会有AGC拓宽器。AGC拓宽器一般能有用地滤掉噪声,不过由于手机具有处理发射和接纳信号强度灵敏改动的才干,因而请求AGC电路有一个恰当宽的带宽,而这使某些要害电路上的AGC拓宽器很简略引进噪声。方案AGC线路有必要恪守杰出的仿照电路方案技能,而这跟很短的运放输入引脚和很短的反响途径有关,这两处都有必要远离RF、IF或高速数字信号走线。
  一样,杰出的接地也必不行少,并且芯片的电源有必要得到杰出的去耦。假定有必要要在输入或输出端走一根长线,那么最佳是在输出端,一般输出端的阻抗要低得多,并且也不简略感应噪声。一般信号电平越高,就越简略把噪声引进到其它电路。在悉数PCB方案中,尽或许将数字电路远离仿照电路是一条总的准则,它一样也适用于RF PCB方案。公共仿照地和用于屏蔽和离隔信号线的地一般是平等首要的,因而在方案前期期间,细心的方案、思考周全的元器材方案和完全的方案*估都十分首要,一样应使RF线路远离仿照线路和一些很要害的数字信号,悉数的RF走线、焊盘和元件周围应尽或许多填接地铜皮,并尽或许与主地相连。假定RF走线有必要穿过信号线,那么尽量在它们之间沿着RF走线布一层与主地相连的地。假定不或许的话,必定要确保它们是十字穿插的,这可将容性耦合减到最小,一同尽或许在每根RF走线周围多布一些地,并把它们连到主地。
  此外,将并行RF走线之间的间隔减到最小能够将理性耦合减到最小。一个实心的整块接地上直接放在表层下榜首层时,阻隔作用最佳,虽然当心一点方案时其它的做法也管用。在PCB板的每一层,应布上尽或许多的地,并把它们连到主地上。尽或许把走线靠在一同以添加内部信号层和电源分配层的地块数量,并恰当调整走线以便你能将地联接过孔安顿到表层上的阻隔地块。应当防止在PCB各层上生成游离地,由于它们会像一个小天线那样拾取或写入噪音。在大大都状况下,假定你不能把它们连到主地,那么你最佳把它们去掉。

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