淺析RF電路設(shè)計有哪些注意點

Ameya360

做了多年的RF研發(fā)工作,對于RF電路的設(shè)計經(jīng)驗,在這里和大家一起分享一下,希望以下淺談的內(nèi)容對做RF設(shè)計工作的工程師會有一點幫助,我們閑話少說,直接進入正題。下面就一起來了解一下相關(guān)內(nèi)容吧。

EVB板的參考設(shè)計讓我們事半功倍

當我們設(shè)計上接觸一個全新的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及對外圍器件的要求,還要快速的做好這部分的設(shè)計工作時,我們最首要需做的就是仔細閱讀并理解芯片規(guī)格書和參考板的設(shè)計及注意事項,這對于我們第一版設(shè)計的成敗起到很關(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電路的一個案例:

此電路是一個高性能RF芯片和集成的BALUN(上圖黃色部分的IC)配合的一個電路,由于主芯片和BALUN之間沒有匹配電路,所以這部分完全是通過RF走線的線寬線長及差分信號的阻抗控制來匹配,無法通過外圍器件后期進行調(diào)試,所以對于差分部分的走線是有嚴格要求(如上圖紅色標識部分),走線及阻抗控制的好壞直接會影響到整個RF部分的后期調(diào)試指標的好壞,所以說設(shè)計初期對于RF芯片的EVB板的設(shè)計要求一定要參考,這樣才能事半功倍。

RF電路布局要做到心里有數(shù)

在我們好多項目的設(shè)計過程中,設(shè)計成本會是我們設(shè)計過程中比較關(guān)注的一個重要部分,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。

下圖是某設(shè)計中一個通路的部分電路:

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越小的前提下,對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指標問題的風險。
• 考慮到RF走線鋪地的完整性,如果大封裝的器件無法保證,就盡量用小封裝的器件,以便節(jié)約出來更多的空間做到鋪地完整。
• 設(shè)計的電路如果存在WLAN、BLE、Zigbee多個電路,多路信號的相互干擾及共存要求我們在設(shè)計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)計前期所有的努力為的就是做出來的產(chǎn)品是一個合格的產(chǎn)品,對于RF產(chǎn)品來說,工藝控制顯得尤為重要,具體簡單以下幾點:

• PCB工藝, RF板對PCB板材及RF部分走線阻抗控制是有嚴格要求,RF走線阻抗50歐姆及差分阻抗100歐姆的要求需要和PCB板廠確認是否板廠能做到,盡量在有做過RF PCB板廠去打板。
• 前期調(diào)試對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PCB供應(yīng)商,需要分別驗證不同廠家提供PCB板的RF指標。
  

RF電路設(shè)計工作,是需要研發(fā)工程師有一個長期工作積累,沒有捷徑可尋,一個優(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。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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