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微波技術

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射頻電路電源設計要點
2020-09-14
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Author:Dag      Share


(1)電源線是EMI進出電路的重要途徑。外部干擾可通過電源線傳入內部電路,影響射頻電路指標。為了減少電磁輻射和耦合,要求 DC-DC 模塊的原邊、副邊和負載側環路面積最小。無論電源電路的形式多麼複雜,其大電流迴路都應盡可能小。電源線和地線應始終靠近放置。


(2)如果電路中使用開關電源,開關電源的外圍器件佈局應符合最短電源返迴路徑的原則。濾波電容應靠近開關電源的相關引腳。使用共模電感,靠近開關電源模塊。


(3) 單板上長距離電源線不能同時靠近或通過級聯放大器的輸出端和輸入端(增益大於45dB)。避免電源線作為射頻信號傳輸路徑,可能會導致自激或降低扇區隔離度。長距離電源線兩端甚至中間都應加高頻濾波電容。


(4) 三個濾波電容並聯在RF PCB電源入口處利用這三種電容的優點分別對電力線的低頻、中頻和高頻進行濾波。例如:10uF、0.1uF、100pF。從大到小依次靠近電源的輸入引腳。

射頻電路板設計

射頻電路板設計

(5)使用同組電源給小信號級聯放大器供電時,應從末級開始,依次向前級供電,使末級電路產生的EMI對小信號級聯放大器的影響不大。前台。每級電源濾波器至少有兩個電容:0.1uF、100pF。當信號頻率高於1GHz時,需加10PF濾波電容。


(6)濾波電容要靠近晶體管管腳,高頻濾波電容要靠近管腳。選擇截止頻率較低的晶體管。如果電子濾波器中的三極管是高頻三極管,工作在放大區,外圍器件佈局不合理,很容易在功率輸出端產生高頻振盪。線性穩壓模塊也可能存在同樣的問題,因為芯片中有反饋迴路,內部三極管工作在放大區。高頻濾波電容應靠近引腳,以減少分佈電感,破壞振盪條件。


(7) PCB電源部分的銅箔尺寸符合流過它的最大電流,並考慮餘量(一般參考為1A/mm線寬)。

(8) 電源線的輸入輸出端不能交叉。


(9)注意電源的去耦和濾波,防止不同單元通過電源線相互干擾。電源接線時,電源線應相互隔離。電源線通過地線與其他強干擾線(如CLK)隔離。


(10) 小信號放大器的電源線需要與地銅線和地孔隔離,避免其他EMI干擾,影響信號質量。


(11) 不同電源層應避免空間重疊。為了減少不同電源之間的干擾,特別是一些電壓差較大的電源之間的干擾,必須避免電源平面的重疊問題。如果難以避免,可以考慮夾層。


(12)PCB層數分配容易簡化後續的佈線處理。對於四層 PCB(常用於 WLAN),在大多數應用中,元件和 RF 引線放置在電路板的頂部。第二層作為系統地,電源部分放在第三層,任何信號線都可以分佈在第四層。

第二層的連續接地平面佈局對於建立阻抗控制的射頻信號路徑是非常必要的。也方便獲得盡可能短的接地迴路,為第一層和第三層提供高電氣隔離,從而最大限度地減少兩層之間的耦合。當然也可以使用其他的層定義(尤其是電路板有不同層的時候),但是上面的結構是經過驗證的成功例子。


(13) 大面積的電源層可以使VCC佈線變得容易,但這種結構往往是系統性能惡化的導火索。如果所有電源線在一個大平面上連接在一起,則無法避免引腳之間的噪聲傳輸。相反,如果採用星型拓撲,則不同電源引腳之間的耦合會降低。