手机电路板RF射频PCB芯片功率去耦及电气分区

手机电路板RF射频PCB芯片功率去耦及电气分区

由于理论上存在许多不确定性，射频电路板设计常常被描述为“黑术”，但这种观点只是部分正确。 射频电路板设计也有许多可以遵循且不应忽视的规则。 下面总结了手机PCB板射频布局设计时必须满足的条件。

1、正确有效的芯片电源去耦也非常重要。

许多集成了线性电路的射频芯片对电源噪声非常敏感。通常，每个芯片需要使用最多四个电容器和一个隔离电感器，以确保滤除所有电源噪声。集成电路或放大器通常具有开漏输出，因此需要上拉电感来提供高阻抗射频负载和低阻抗直流电源。同样的原理也适用于在该电感器端对电源进行去耦。有些芯片需要多个电源才能工作，因此可能需要两组或三组电容和电感分别对其进行去耦。电感器很少并联在一起，因为这样会形成空芯变压器并相互感应产生干扰信号。因此，它们之间的距离应至少等于其中一个器件的高度，或者应以直角排列，以尽量减少它们的互感。

2、电气分区的原理与物理分区基本相同，但还包括一些其他因素。

手机的某些部分采用不同的工作电压并由软件控制以延长电池寿命。这意味着手机需要运行多个电源，这给隔离带来了更多问题。电源通常从连接器引入，并立即去耦以滤除电路板外部的任何噪声，然后经过一组开关或调节器后分配。 手机PCB上大多数电路的直流电流都比较小，因此布线宽度通常不成问题。然而，必须为高功率放大器的电源单独布线尽可能宽的大电流线路，以最小化传输压降。为了避免过多的电流损耗，需要多个过孔将电流从一层传输到另一层。另外，如果在大功率放大器的电源引脚端不能完全去耦，大功率噪声会辐射到整板，造成各种问题。高功率放大器的接地非常重要，往往需要为其设计金属屏蔽层。 在大多数情况下，确保射频输出远离射频输入也很重要。 这也适用于放大器、缓冲器和滤波器。 在最坏的情况下，如果放大器和缓冲器的输出以适当的相位和幅度反馈到其输入，它们可能会产生自激振荡。 在最好的情况下，它们将能够在任何温度和电压条件下稳定工作。实际上，它们可能会变得不稳定，并向射频信号添加噪声和互调。 如果射频信号线必须绕过滤波器的输入端回到输出端，可能会严重损害滤波器的带通特性。为了实现输入和输出之间良好的隔离，首先必须在滤波器周围铺设一圈地，然后在滤波器的下层铺设一块地，并与滤波器周围的主地相连。 让需要穿过滤波器的信号线尽可能远离滤波器引脚也是一个好方法。

另外，整板的接地要非常小心，否则会引入耦合通道。 有时您可以选择使用单端或平衡射频信号线。 交叉干扰和 EMC/EMI 原理也适用于此。 如果布线正确，平衡射频信号线可以减少噪声和交叉干扰，但其阻抗通常较高。 要保持合理的线宽以获得与信号源、走线和负载相匹配的阻抗，实际布线可能会遇到一些困难。 缓冲器可以用来提高隔离效果，因为它可以将同一信号分成两部分并驱动不同的电路。 特别是，本地振荡器可能需要缓冲器来驱动多个混频器。 当混频器在射频频率达到共模隔离状态时，将无法正常工作。 缓冲器可以很好地隔离不同频率下的阻抗变化，使电路不会互相干扰。 缓冲区对于设计非常有帮助。 它们可以紧密跟随要驱动的电路，从而使大功率输出接线非常短。 由于缓冲器的输入信号电平较低，因此不易干扰板上的其他电路。 压控振荡器 (VCO) 可以将变化的电压转换为变化的频率，用于高速通道切换。 然而，它们还将控制电压中的小噪声转换为小的频率变化，从而增加了射频信号的噪声。 PCB组装、PCB设计和PCBA加工厂商将为您讲解手机电路板RF射频PCB芯片的功率去耦和电气分区。