本帖最后由 criterion 于 2016-1-14 14:34 编辑
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X, X( \9 t0 s; A! F
一、 RF布局& t0 m! i2 m8 q$ L, `! k
1、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 % `2 E+ o7 [! K$ R0 L) R% ~0 {
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, H; n! a! K! F" p: \9 q2、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。
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4 b$ B& f# F( u+ _4 F% F
假设整个BlockDiagram如下 :
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3 |& r! c0 k' ]+ PTx Matching要靠近FEM,Rx Matching要靠近Transceiver 而且要靠近阻抗不连续之处放
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- X5 X. \" Z) ?, a" p; n6 _8 v1 n6 |& p( A3 J5 P5 k
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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 * q+ Q8 L$ E; N5 e2 N9 ]6 j' ?
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
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& x3 B4 H8 F! ~% ` Y5 @
! Z9 _4 z; C: O' D1 d; E5 f' v( Y8 ?5 y
+ W7 u; h& M! j R+ K" u
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
W2 V& Z7 t% V) 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?? 8 |6 o) R. n4 c5 X6 q+ v& u
' @/ c' ^$ L! u: R" V: l) S4 k5 c) u* S
所以走线长的话 要放两组匹配 0 @8 G- h1 e& L- C# S# H
- b1 I. h# x) a" x: z/ }$ u# w9 J
3 E [) X( p0 Z9 \5 M0 H v8 Q
9 T- t9 y* V" ]6 Y0 t' d5 }. f$ J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 2 \, B; z" x3 W5 i- R( V" x
. v8 a+ R8 u$ F0 B B% w 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。 * U) ?# S. Y7 l3 w
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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* l7 `- {# V& R+ F! H9 l ^5 I" _) d0 N# f; g; d" b/ o
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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; z6 k Y' }, w6 i- \- f" a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
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) T8 j+ X% T5 @/ ^. z" x9 G+ o4 ]& W- F. d* \2 o% K
1 g2 H. }# c) Q- @. O" [另外 在铺铜时 其GND Pad要跟表层GND隔开 切记不可共地 8 N) _- H3 p% u7 w) q$ {
( ?9 J6 N5 k) k) m) U- a0 C3 y7 w8 k, \! }- b: T7 R
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 % Q. K/ O2 j c9 ]) y
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8 ~/ h7 R1 d5 N二、 RF布线2
7 `; `: ^* W5 L2 l. r1、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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* o d8 ]$ C8 t9 r4 ]& \. E3 O6 j4 Y4 Y" x, {+ S% I6 p, }& W- C
% Q4 d4 p8 w( ?) R3 x寄生电容公式如下 : 1 e: f- Q: [* \, p s% s
) G+ X; ^5 W* L/ y: Y% A' L% ~9 N
* e7 n2 U I" V+ ]1 E$ B0 j
# f7 r1 u! T. q5 hD1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 :
5 }* A; @; s. U2 d; |( ]9 |2 w) u" F! o4 ~6 C3 t8 H
6 P! g; ~: a! H: K2 F由上图可知，Pad半径越大，其寄生电容越严重。 9 i. V. A8 |2 b! [8 }
而寄生电感，其公式如下 :
* r: M _ J% O
- X0 _ O7 Y/ a% E' l& L/ f7 C5 E1 {1 [2 B
h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。
. [6 V9 J( X# E' _" Z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 8 i6 x/ M5 W2 m4 a, l7 p3 ~" l* b# @
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6 V' D0 R# y t
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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, l, N2 Q$ c8 j; T& ~% a* P' ~0 @: g. m* t/ b) f' e
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
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* H* M9 c2 M2 o5 m/ k1 y8 \/ \% V0 p* P7 N# ^- p
; o9 k j5 Z4 Q( ^" Q+ e2、射频信号线拐角走弧线。
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( X1 V0 G: k6 h2 Q5 F2 R. }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 5 n- W, B K: m( q4 F% s
- X4 T3 H. d: ^3 y$ \5 O
3、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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这是为了把Noise导到GND 确保流入管脚的电源是干净的 ' m6 `" l' g1 `
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
j1 h# |* `' |7 I0 d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
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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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, k: H, w) z8 v! y6、敏感信号线，功率检测信号（TSSI）包地处理。
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以RF组件来讲 一般会特别包地的有 # [7 G. R. S( N/ g
1. 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 6 T7 l2 U& v) C( L! E- Y3 a
6 z' X" `1 ~9 p/ H3 R6 V8 v; L( @6 ?6 X5 J
) U1 j/ t; w6 K8 k# v7、控制线尽快走内层，防止走表层时能量向外辐射。
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; r* g f5 l7 K% {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。
" q: D; ~8 H6 q4 W/ o- _- U& q4 T! g9 X
# y; c& a+ l/ [# \7 L$ U) d* k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: % t6 t6 i1 z) a6 }" i( O
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& v E1 n2 S( k/ w2 O ?
3 E% u, z/ v6 H' g0 b
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 0 P7 ?& a2 S+ g( m
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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; Q) e5 E0 h, R' i' E" v) ]4 D5 \3 D8 p, ?9 z% v" {
* }5 j) O7 {5 P$ s" ^. h
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若采用20H Rule，可抑制将近70%的辐射电场。 4 n m( T3 l9 j$ g& V
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. l; \( x1 F7 M/ C8、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， ; L! v( H( o; t: D
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。 2 h4 c5 g7 f' G1 r3 j
星状走线 最重要是分支点位置 2 l) Q3 S% u. z. [
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7 M9 @0 x, y7 v; D7 A; N* ~9 N2 t% ]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
: a$ B$ i2 k9 [+ g( u: M o6 i
( u1 N m+ ~7 D( E
2 ]" p* M0 Q, n5 A- [4 a* y+ [2 r% t0 L: `1 @1 _
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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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