吴青青-第一次-RF接口模块的PCB设计作业

631ee5cd24b21 · 发表于 2023-4-24 22:34:56

一、常见的射频端子、射频天线

1. 天线的定义：是一种将信号转换成电磁波、也可以将电磁波转换为信号的变换器。凡是利于电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。发送天线，接收天线。

2. PCB常用类型---板载天线（F_ANT(天线器件部分)），外置天线

3. 板载天线：生产成本低，性能一般。

4. 外置天线：成本极高

5. 板载天线在原理图中的表现方式：

ANT:在原理图一般指的蓝牙天线管脚

6. 外置天线在原理图中的表现方式

与板载天线不同的地方，只是原理图的封装和PCB的封装不一样，以及它的性能方面也有很大的区别。

二、射频模块的PCB布局原则

1. 板载天线的布局原则：

（1）板载天线布局最好放在板边，要有两面是空的；

（2）射频模块布局优先射频链路布局（一字型布局），确保信号极大限度的不受干扰；

（3）蓝牙天线的布局不能离蓝牙天线模块太远，天线匹配电路要靠近蓝牙天线放置；

（4）配置电容电阻成一字型；

（5）配置电容电阻需要完全按照原理图的先后顺序，元器件和元器件之间的距离不能过大；

（6）其芯片外围电路要严格按照数据手册来布局（如空间限制可以自行调整）。---------就近原则和远离射频电路（隔离）。

2. 外置天线的有、布局原则

（1）靠板边放置

（2）和板载天线类似优先布局射频链路，确保天线能做到50ohm的阻抗匹配，有良好的抗干扰能力。

（3）配置电容电阻成一字型或者L型

（4）与板载天线类似配置电容需要严格按原理图的先后顺序来摆放，元器件之间的距离不能过大。

（5）芯片的外围电路需按照数据手册来摆放。

三、射频模块的布线要求

1. 板载天线的布线原则

（1）天线器件部分，禁止其它无关信号（与射频无关信号的所有层）穿过

（2）走线长度越短越好，走线方式按照45度拐弯或圆弧拐弯，这样可以减少高频信号的发射和相互之间的耦合。

（3）RF反馈点引出来的线必须做到50ohm的阻抗匹配

（4）接地反馈点必须接地牢靠（有些板载天线不需要接地反馈点）

（5）地平面必须多打孔，增加接地的覆铜，可以减少信号间的串扰。

（6）天线区域所有层挖空处理（放置-多边形铺铜挖空，cutout Multi-层，但cutout不能挖去所有层：通过采用复制cutout方式，将cutout层设置到负片层）。

2. 外置天线的布线要求：

（1）射频链区域，禁止其他无关信号穿过。

（2）天线走线推荐线宽（10-20mil），必须做到50ohm阻抗匹配。

（3）信号线不能走环路，需要采用FLY-BY的方式连接。

四、了解隔层参考的概念

天线做隔层参考，一般出现在2层板以上的PCB板上。主要是因为射频信号要做到50ohm的阻抗匹配，考虑到抗干扰，衰减等各种趋肤效应因素。最常用的处理方法就是加粗线宽，但是一旦加粗线宽，如果它还是参考相邻层的话，阻抗就会变小，所以想办法把阻抗加大，而线到参考层的距离越远阻抗会越大，所以把同层和中间层挖掉（挖到天线焊盘上---放置cutout），隔层参考效果会好很多。

五、天线共面阻抗参考

构成原理见阻抗视频

参考同一层铜面