做了多年的RF研發工作,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有一點幫助,我們閑話少說,直接進入正題。

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,我們最首要需做的就是仔細閱讀并理解芯片規格書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部分的后期調試指標的好壞,所以說設計初期對于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程中,設計成本會是我們設計過程中比較關注的一個重要部分,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。

1.?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。

2.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,以便節約出來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,減少我們對產品后期性能不可控的要求。

控制好工藝讓產品性能一步到位

電路設計前期所有的努力為的就是做出來的產品是一個合格的產品,對于RF產品來說,工藝控制顯得尤為重要,具體簡單以下幾點:

1. 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。

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的物料品牌要一致。

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

RF電路設計工作,是需要研發工程師有一個長期工作積累,沒有捷徑可尋,一個優秀的RF工程師,必須有著豐富的RF產品研發及調試經驗。此文僅作為我工作中一些心得,還有更多的RF解決方案,可以直接關注潤欣科技,潤欣科技專注RF解決方案有很多年,與國內外眾多大型企業都有合作,歡迎和大家一起交流。

好的產品出自于積累,好的設計也來源于積累,希望我們能夠通過電子及網絡平臺交流我們在工作上積累的點點滴滴,讓工作更簡單,讓產品更經典!