淺談：RF電路設計

　　做了多年的RF研發(fā)工作,在潤欣科技從事RF芯片的支持工作也有7年之久,對于RF電路的設計經(jīng)驗,在這里和大家一起分享一下,希望以下淺談的內容對做RF設計工作的工程師會(huì )有一點(diǎn)幫助,我們閑話(huà)少說(shuō),直接進(jìn)入正題。

　　EVB板的參考設計讓我們事半功倍

　　當我們設計上接觸一個(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及對外圍器件的要求,還要快速的做好這部分的設計工作時(shí),我們最首要需做的就是仔細閱讀并理解芯片規格書(shū)和參考板的設計及注意事項,這對于我們第一版設計的成敗起到很關(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(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(xiàn)的線(xiàn)寬線(xiàn)長(cháng)及差分信號的阻抗控制來(lái)匹配,無(wú)法通過(guò)外圍器件后期進(jìn)行調試,所以對于差分部分的走線(xiàn)是有嚴格要求(如上圖紅色標識部分),走線(xiàn)及阻抗控制的好壞直接會(huì )影響到整個(gè)RF部分的后期調試指標的好壞,所以說(shuō)設計初期對于RF芯片的EVB板的設計要求一定要參考,這樣才能事半功倍。

　　RF電路布局要做到心里有數

　　在我們好多項目的設計過(guò)程中,設計成本會(huì )是我們設計過(guò)程中比較關(guān)注的一個(gè)重要部分,體現在我們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。

　　下圖是某設計中一個(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,對于這部分電路的布局就顯得比較重要。

　　1. RF部分器件盡量要放在同一層,盡量避免RF走線(xiàn)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(wèn)題的風(fēng)險。

　　2.考慮到RF走線(xiàn)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,以便節約出來(lái)更多的空間做到鋪地完整。

　　3.設計的電路如果存在WLAN、BLE、Zigbee多個(gè)電路,多路信號的相互干擾及共存要求我們在設計初期就要考慮走線(xiàn)布局,盡量做好布板走線(xiàn)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

　　電路設計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):

　　1. PCB工藝, RF板對PCB板材及RF部分走線(xiàn)阻抗控制是有嚴格要求,RF走線(xiàn)阻抗50歐姆及差分阻抗100歐姆的要求需要和PCB板廠(chǎng)確認是否板廠(chǎng)能做到,盡量在有做過(guò)RF PCB板廠(chǎng)去打板。

　　2. 前期調試對于使用物料的品牌是有要求,調試物料和批量生產(chǎn)的物料品牌要一致。

　　3. 對于PCB供應廠(chǎng)家要求,前期研發(fā)打樣及批量生產(chǎn)保證PCB廠(chǎng)家一致,如要導入多個(gè)PCB供應商,需要分別驗證不同廠(chǎng)家提供PCB板的RF指標。

　　RF電路設計工作,是需要研發(fā)工程師有一個(gè)長(cháng)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(zhù)豐富的RF產(chǎn)品研發(fā)及調試經(jīng)驗。此文僅作為我工作中一些心得,還有更多的RF解決方案,可以直接關(guān)注潤欣科技,潤欣科技專(zhuān)注RF解決方案有很多年,與國內外眾多大型企業(yè)都有合作,歡迎和大家一起交流。

　　好的產(chǎn)品出自于積累,好的設計也來(lái)源于積累,希望我們能夠通過(guò)電子及網(wǎng)絡(luò )平臺交流我們在工作上積累的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,讓工作更簡(jiǎn)單,讓產(chǎn)品更經(jīng)典!