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微波技術

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射頻電路設計中的常見問題
2020-09-14
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Author:Dag      Share


1、數字電路模塊與模擬電路模塊的干擾

如果模擬電路(射頻電路)和數字電路分開工作,它們可能會很好地工作。但是,一旦將它們放在同一個RF PCB 上並使用同一個電源一起工作,整個系統很可能會不穩定。

這主要是因為數字信號經常在地和正源之間振盪(> 3 V),而且週期特別短,往往是納秒級。由於幅值大,開關時間短。這些數字信號包含大量與開關頻率無關的高頻分量。在模擬部分,從無線調諧迴路到無線設備接收部分的信號一般小於1μv。

因此,數字信號與射頻信號的差異可達120 dB。顯然,如果我們不能將數字信號與射頻信號分開。弱射頻信號可能會被破壞,從而導致無線設備的性能下降,甚至無法工作。

射頻電路設計

射頻電路 設計

2、電源的噪聲干擾

RF 電路對電源噪聲非常敏感,特別是對毛刺電壓和其他高頻諧波。微控制器會在每個內部時鐘週期的短時間內突然吸收大部分電流。這是因為現代微控制器是用 CMOS 技術製造的。

因此,假設微控制器以 lmhz 的內部時鐘頻率運行,它將從電源提取電流。

如果電源去耦不當,會導致電源線上出現電壓毛刺。如果電壓毛刺到達電路射頻部分的電源引腳,可能會導致工作故障。

3、地線不合理

如果射頻電路的地線處理不當,可能會出現一些奇怪的現象。對於數字電路設計,即使沒有接地層,大多數數字電路也能正常工作。在射頻頻段,即使是非常短的地線也能起到電感的作用。

粗略計算,每毫米的電感約為 lnH,10 Toni PCB 的電感在 433 MHz 時約為 27 Ω。如果不使用地層,大多數地線會更長,電路將不具有設計特性。

4、天線對其他模擬電路部分的輻射干擾

在PCB電路設計中,板上通常還有其他模擬電路。

例如,許多電路具有模數轉換器(ADC)或數模轉換器(DAC)。射頻發射器天線發出的高頻信號可能會到達ADC的模擬輸入信號,該信號將被發送到F信號。如果ADC輸入的處理不合理,RF信號可能會在ADC輸入的ESD二極管中自激。這會導致 ADC 偏置。