淺析RF電路設(shè)計(jì)有哪些注意點(diǎn)

Ameya360

做了多年的RF研發(fā)工作,對(duì)于RF電路的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),在這里和大家一起分享一下,希望以下淺談的內(nèi)容對(duì)做RF設(shè)計(jì)工作的工程師會(huì)有一點(diǎn)幫助,我們閑話少說(shuō),直接進(jìn)入正題。下面就一起來(lái)了解一下相關(guān)內(nèi)容吧。

EVB板的參考設(shè)計(jì)讓我們事半功倍

當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)上接觸一個(gè)全新的RF芯片,要求我們能夠快速的了解這顆芯片RF部分電路的性能指標(biāo)及對(duì)外圍器件的要求,還要快速的做好這部分的設(shè)計(jì)工作時(shí),我們最首要需做的就是仔細(xì)閱讀并理解芯片規(guī)格書(shū)和參考板的設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng),這對(duì)于我們第一版設(shè)計(jì)的成敗起到很關(guān)鍵的作用,特別是有些RF芯片和RF外圍的某些特定的RF器件(如外加PA LNA BPF等)配合這一塊尤為重要。

我們看下圖RF電路的一個(gè)案例:

此電路是一個(gè)高性能RF芯片和集成的BALUN(上圖黃色部分的IC)配合的一個(gè)電路,由于主芯片和BALUN之間沒(méi)有匹配電路,所以這部分完全是通過(guò)RF走線的線寬線長(zhǎng)及差分信號(hào)的阻抗控制來(lái)匹配,無(wú)法通過(guò)外圍器件后期進(jìn)行調(diào)試,所以對(duì)于差分部分的走線是有嚴(yán)格要求(如上圖紅色標(biāo)識(shí)部分),走線及阻抗控制的好壞直接會(huì)影響到整個(gè)RF部分的后期調(diào)試指標(biāo)的好壞,所以說(shuō)設(shè)計(jì)初期對(duì)于RF芯片的EVB板的設(shè)計(jì)要求一定要參考,這樣才能事半功倍。

RF電路布局要做到心里有數(shù)

在我們好多項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)成本會(huì)是我們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程中比較關(guān)注的一個(gè)重要部分,體現(xiàn)在我們RF電路部分的成本主要是在外圍電路是用分離器件搭建還是用集成IC上,外圍RF部分使用集成電路會(huì)比使用分離器件搭建成本上要高一些,所以在這里我們主要談一下分離器件外圍電路需要注意哪些事項(xiàng)。

下圖是某設(shè)計(jì)中一個(gè)通路的部分電路:

由于外圍都是使用電容電感搭建的電路,在我們板子尺寸要求越來(lái)越小的前提下,對(duì)于這部分電路的布局就顯得比較重要。

• RF部分器件盡量要放在同一層,盡量避免RF走線打孔到另外一面, 這樣布板主要是降低因PCB板打孔造成的RF指標(biāo)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)。
• 考慮到RF走線鋪地的完整性,如果大封裝的器件無(wú)法保證,就盡量用小封裝的器件,以便節(jié)約出來(lái)更多的空間做到鋪地完整。
• 設(shè)計(jì)的電路如果存在WLAN、BLE、Zigbee多個(gè)電路,多路信號(hào)的相互干擾及共存要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)初期就要考慮走線布局,盡量做好布板走線及器件擺位留有安全距離,減少我們對(duì)產(chǎn)品后期性能不可控的要求。
  

控制好工藝讓產(chǎn)品性能一步到位

電路設(shè)計(jì)前期所有的努力為的就是做出來(lái)的產(chǎn)品是一個(gè)合格的產(chǎn)品,對(duì)于RF產(chǎn)品來(lái)說(shuō),工藝控制顯得尤為重要,具體簡(jiǎn)單以下幾點(diǎn):

• PCB工藝, RF板對(duì)PCB板材及RF部分走線阻抗控制是有嚴(yán)格要求,RF走線阻抗50歐姆及差分阻抗100歐姆的要求需要和PCB板廠確認(rèn)是否板廠能做到,盡量在有做過(guò)RF PCB板廠去打板。
• 前期調(diào)試對(duì)于使用物料的品牌是有要求,調(diào)試物料和批量生產(chǎn)的物料品牌要一致。
• 對(duì)于PCB供應(yīng)廠家要求,前期研發(fā)打樣及批量生產(chǎn)保證PCB廠家一致,如要導(dǎo)入多個(gè)PCB供應(yīng)商,需要分別驗(yàn)證不同廠家提供PCB板的RF指標(biāo)。
  

RF電路設(shè)計(jì)工作,是需要研發(fā)工程師有一個(gè)長(zhǎng)期工作積累,沒(méi)有捷徑可尋,一個(gè)優(yōu)秀的RF工程師,必須有著豐富的RF產(chǎn)品研發(fā)及調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。此文僅作為工作中一些心得,歡迎和大家一起交流。

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