本帖最后由 criterion 于 2016-1-14 14:34 编辑
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一、 RF布局
3 q) [( b( O. S/ d1、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 Y( S' V. X( m1 \' Y. C3 q
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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。 4 E6 I |4 B p7 ?5 R" C
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假设整个BlockDiagram如下 : 9 K6 V* Q: o0 @0 \$ E
8 V! t r2 r: z( B" HTx Matching要靠近FEM,Rx Matching要靠近Transceiver 而且要靠近阻抗不连续之处放 * j9 }; s2 b* l# Z, Z# z5 b# B
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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
) e3 d' v. `( ]! `8 R' o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 5 h, v% N7 d, s# A
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% |$ K% S- C, L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
: L( D( v6 L) c* i3 J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?? 0 y& A, Q4 J" M, a& g: w3 D1 f3 w
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所以走线长的话 要放两组匹配 ! g0 n7 `4 G5 A7 c
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: t3 w' A' @( p' m$ y/ n1 R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 & i5 C8 g: f& Z
7 b$ K5 T3 j2 ? 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。 ! i5 s+ [! s: Q& y* Z1 w9 j8 \1 N
以SAW Filter为例 输入与输出的电感组件，不宜平行摆放过近，
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# b Y8 u# i5 U. Y3 s1 _/ Q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。
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3 {& i6 T0 j( h+ E9 j+ k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 4 S* W. Z0 B! H6 s. c' j8 \
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另外 在铺铜时 其GND Pad要跟表层GND隔开 切记不可共地 7 L$ a& }) ]3 u, }5 \- \
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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
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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 8 C4 L- N/ N( A: u. d
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" C8 I! N3 m& ?0 r' X二、 RF布线22 l/ F* m/ r' K
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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* o5 p- l: W) G4 d4 ^& k* N* K寄生电容公式如下 : + D7 o/ B) ~( F
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D1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 : 9 N! w$ k$ L! v
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8 T/ [/ o) N% g由上图可知，Pad半径越大，其寄生电容越严重。 * }9 U7 d9 v0 A Z1 Q/ z- ]
而寄生电感，其公式如下 : + D# } F& y- G3 ^
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3 V) H5 |, g4 q2 O& U( e8 j: A6 V9 Yh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。
5 x% N* d: D4 ]/ @: I8 B" _ J( D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 - H$ d. I$ t9 r
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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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, W+ V' \ v1 O+ i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 6 D+ f- k- w! z7 I; Z) F- m
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( n5 q5 N4 r/ p" S6 B$ O: ]2、射频信号线拐角走弧线。 8 {; {; t4 ]3 P' ~- G
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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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) N, `) r& m% D$ T3 k% [+ b3、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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, V9 v* w2 c- J这是为了把Noise导到GND 确保流入管脚的电源是干净的 ( R; @- G/ z" U2 b, W
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
& \# i/ v; K2 y5 p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 3 n5 l& x8 z- O% \8 C% u0 w: ]% |
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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
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( M- r3 u$ ]# d9 H- z. ~! p6、敏感信号线，功率检测信号（TSSI）包地处理。 4 C$ h3 v; j7 \* @
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以RF组件来讲 一般会特别包地的有
0 i: Y$ K# A# ^7 R6 y1. 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 $ n8 i1 h& S2 z Q8 F2 N- z
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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。 0 ^7 G- X# z# {1 E, W9 f% w1 ^- n
- T* S) Q+ W- Q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。 4 M/ N4 }1 n7 T$ b3 Y# \2 v3 b" |' {* f/ d
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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:
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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
, i' X4 C* w( j5 @3 U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。
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若采用20H Rule，可抑制将近70%的辐射电场。
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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， 2 P2 V* @* e* v8 |) n
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。 - I: ]' i1 h6 x* U* X! v! B
星状走线 最重要是分支点位置
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2 y* B! h5 {$ d- w2 G" e" l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 9 |* U& ]$ t% {$ d' n
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发表于 2015-6-26 15:33
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发表于 2016-1-14 14:26
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