射频电路设计规范(二)

02

射频电路电源设计注意事项


(1)电源线是EMI 出入电路的重要途径。

通过电源线,外界的干扰可以传入内部电路,影响RF电路指标。


为了减少电磁辐射和耦合,要求DC-DC模块的一次侧、二次侧、负载侧环路面积最小。


电源电路不管形式有多复杂,其大电流环路都要尽可能小。


电源线和地线总是要很近放置。


(2)如果电路中使用了开关电源,开关电源的外围器件布局要符合各功率回流路径最短的原则。


滤波电容要靠近开关电源相关引脚。


使用共模电感,靠近开关电源模块。


(3)单板上长距离的电源线不能同时接近或穿过级联放大器(增益大于45dB)的输出和输入端附近。


避免电源线成为RF信号传输途径,可能引起自激或降低扇区隔离度。


长距离电源线的两端都需要加上高频滤波电容,甚至中间也加高频滤波电容。


(4)RF PCB的电源入口处组合并联三个滤波电容,利用这三种电容的各自优点分别滤除电源线上的低、中、高频。


例如:10uf,0.1uf,100pf。


并且按照从大到小的顺序依次靠近电源的输入管脚。


(5)用同一组电源给小信号级联放大器馈电,应当先从末级开始,依次向前级供电,使末级电路产生的EMI 对前级的影响较小。


且每一级的电源滤波至少有两个电容:0.1uf,100pf。


当信号频率高于1GHz时,要增加10pf滤波电容。


(6)常用到小功率电子滤波器,滤波电容要靠近三极管管脚,高频滤波电容更靠近管脚。


三极管选用截止频率较低的。


如果电子滤波器中的三极管是高频管,工作在放大区,外围器件布局又不合理,在电源输出端很容易产生高频振荡。


线性稳压模块也可能存在同样的问题,原因是芯片内存在反馈回路,且内部三极管工作在放大区。在布局时要求高频滤波电容靠近管脚,减小分布电感,破坏振荡条件。


(7)PCB的POWER部分的铜箔尺寸符合其流过的最大电流,并考虑余量(一般参考为1A/mm线宽)。


(8)电源线的输入输出不能交叉。


(9)注意电源退耦、滤波,防止不同单元通过电源线产生干扰,电源布线时电源线之间应相互隔离。


电源线与其它强干扰线(如CLK)用地线隔离。


(10)小信号放大器的电源布线需要地铜皮及接地过孔隔离,避免其它EMI干扰窜入,进而恶化本级信号质量。


(11)不同电源层在空间上要避免重叠。


主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔地层。


(12)PCB板层分配便于简化后续的布线处理,对于一个四层PCB板(WLAN中常用的电路板),在大多数应用中用电路板的顶层放置元器件和RF引线,第二层作为系统地,电源部分放置在第三层,任何信号线都可以分布在第四层。


第二层采用连续的地平面布局对于建立阻抗受控的RF信号通路非常必要,它还便于获得尽可能短的地环路,为第一层和第三层提供高度的电气隔离,使得两层之间的耦合最小。


当然,也可以采用其它板层定义的方式(特别是在电路板具有不同的层数时),但上述结构是经过验证的一个成功范例。



(13)大面积的电源层能够使Vcc布线变得轻松,但是,这种结构常常是引发系统性能恶化的导火索,在一个较大平面上把所有电源引线接在一起将无法避免引脚之间的噪声传输。


反之,如果使用星型拓扑则会减轻不同电源引脚之间的耦合。



上图给出了星型连接的Vcc布线方案,该图取自MAX2826 IEEE 802.11a/g收发器的评估板。


图中建立了一个主Vcc节点,从该点引出不同分支的电源线,为RF IC的电源引脚供电。


每个电源引脚使用独立的引线在引脚之间提供了空间上的隔离,有利于减小它们之间的耦合。


另外,每条引线还具有一定的寄生电感,这恰好是我们所希望的,它有助于滤除电源线上的高频噪声。


使用星型拓扑Vcc引线时,还有必要采取适当的电源去耦,而去耦电容存在一定的寄生电感。


事实上,电容等效为一个串联的RLC电路,电容在低频段起主导作用,但在自激振荡频率(SRF):



之后,电容的阻抗将呈现出电感性。由此可见,电容器只是在频率接近或低于其SRF时才具有去耦作用,在这些频点电容表现为低阻。



给出了不同容值下的典型S11参数,从这些曲线可以清楚地看到SRF,还可以看出电容越大,在较低频率处所提供的去耦性能越好(所呈现的阻抗越低)。


在Vcc星型拓扑的主节点处最好放置一个大容量的电容器,如2.2μF。


该电容具有较低的SRF,对于消除低频噪声、建立稳定的直流电压很有效。


IC的每个电源引脚需要一个低容量的电容器(如10nF),用来滤除可能耦合到电源线上的高频噪声。


对于那些为噪声敏感电路供电的电源引脚,可能需要外接两个旁路电容。


例如:用一个10pF电容与一个10nF电容并联提供旁路,可以提供更宽频率范围的去耦,尽量消除噪声对电源电压的影响。


每个电源引脚都需要认真检验,以确定需要多大的去耦电容以及实际电路在哪些频点容易受到噪声的干扰。


良好的电源去耦技术与严谨的PCB布局、Vcc引线(星型拓扑)相结合,能够为任何RF系统设计奠定稳固的基础。


尽管实际设计中还会存在降低系统性能指标的其它因素,但是,拥有一个“无噪声”的电源是优化系统性能的基本要素.



☆ END ☆

精彩回顾

  • 腔体滤波器技术提升解决方案

  • 一座5G基站它的成本是由哪些部分组成?

  • 腔体滤波器设计之----自动单腔频率温飘

  • 秒仿糖葫芦串形低通

  • 秒仿糖葫芦型低通后续之----低通优化

  • [超级全]一百多页的射频基础知识资料,看这一篇就够了

  • TE01模介质滤波器滤波器

  • 无源互调浅析

  • 如何选择谐振杆的尺寸使功率容量达到最佳

  • 金属介质混合+零腔案例

  • 三模并联耦合介质波导滤波器仿真实例

  • 同轴高低阻抗型低通的公差影响几何?

  • Coupfil对高阶强零点生成的结果偶会出错

  • 陶瓷滤波器的各项制备工序讲解_简介篇

  • (干货)陶瓷滤波器讲解----材料篇

  • (干货)陶瓷滤波器讲解----材料制备篇

  • [东南大学射频讲义]射频与微波基础知识

  • 陶瓷滤波器讲解----陶瓷材料检测篇

  • BAW,SAW和FBAR滤波器剖析

  • 比较全的射频基础知识讲座

  • 射频连接器只看这一篇就够了!设计、查阅、收藏宝典!

  • LTCC、IPD、SAW、BAW、FBAR滤波器入门以及应用场景分析

欢迎加入滤波器、功放、射频收发信、基站、天线、环形隔离器、功分耦合、连接器、线缆负载等射频微波大家庭

点击上侧公众号可关注后加群

本团队提供可信可靠的射频功放有源无源相关产品各种定制化服务,响应快、专业强、质量可信,敬请咨询,电话微信同号18665903037

点"在看"为本文点个赞,才算看完呦

5G通信射频有源无源 5G通信,微波射频器件,TR组件,有源组件,无源器件,滤波器,双工器,合路器,同轴腔体,LC滤波器,高通带阻,功分耦合,环形器,隔离器,功放PA,低噪放LNA,同轴开关,线缆组件,转接器,连接器,毫米波器件以及设备,波导
评论
  • 新年伊始,又到了对去年做总结,对今年做展望的时刻 不知道你在2024年初立的Flag都实现了吗? 2025年对自己又有什么新的期待呢? 2024年注定是不平凡的一年, 一年里我测评了50余块开发板, 写出了很多科普文章, 从一个小小的工作室成长为科工公司。 展望2025年, 中国香河英茂科工, 会继续深耕于,具身机器人、飞行器、物联网等方面的研发, 我觉得,要向未来学习未来, 未来是什么? 是掌握在孩子们生活中的发现,和精历, 把最好的技术带给孩子,
    丙丁先生 2025-01-11 11:35 457浏览
  • ARMv8-A是ARM公司为满足新需求而重新设计的一个架构,是近20年来ARM架构变动最大的一次。以下是对ARMv8-A的详细介绍: 1. 背景介绍    ARM公司最初并未涉足PC市场,其产品主要针对功耗敏感的移动设备。     随着技术的发展和市场需求的变化,ARM开始扩展到企业设备、服务器等领域,这要求其架构能够支持更大的内存和更复杂的计算任务。 2. 架构特点    ARMv8-A引入了Execution State(执行状
    丙丁先生 2025-01-12 10:30 466浏览
  • 数字隔离芯片是现代电气工程师在进行电路设计时所必须考虑的一种电子元件,主要用于保护低压控制电路中敏感电子设备的稳定运行与操作人员的人身安全。其不仅能隔离两个或多个高低压回路之间的电气联系,还能防止漏电流、共模噪声与浪涌等干扰信号的传播,有效增强电路间信号传输的抗干扰能力,同时提升电子系统的电磁兼容性与通信稳定性。容耦隔离芯片的典型应用原理图值得一提的是,在电子电路中引入隔离措施会带来传输延迟、功耗增加、成本增加与尺寸增加等问题,而数字隔离芯片的目标就是尽可能消除这些不利影响,同时满足安全法规的要
    华普微HOPERF 2025-01-15 09:48 79浏览
  • 随着通信技术的迅速发展,现代通信设备需要更高效、可靠且紧凑的解决方案来应对日益复杂的系统。中国自主研发和制造的国产接口芯片,正逐渐成为通信设备(从5G基站到工业通信模块)中的重要基石。这些芯片凭借卓越性能、成本效益及灵活性,满足了现代通信基础设施的多样化需求。 1. 接口芯片在通信设备中的关键作用接口芯片作为数据交互的桥梁,是通信设备中不可或缺的核心组件。它们在设备内的各种子系统之间实现无缝数据传输,支持高速数据交换、协议转换和信号调节等功能。无论是5G基站中的数据处理,还是物联网网关
    克里雅半导体科技 2025-01-10 16:20 444浏览
  • 根据Global Info Research(环洋市场咨询)项目团队最新调研,预计2030年全球无人机电池和电源产值达到2834百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为10.1%。 无人机电池是为无人机提供动力并使其飞行的关键。无人机使用的电池类型因无人机的大小和型号而异。一些常见的无人机电池类型包括锂聚合物(LiPo)电池、锂离子电池和镍氢(NiMH)电池。锂聚合物电池是最常用的无人机电池类型,因为其能量密度高、设计轻巧。这些电池以输出功率大、飞行时间长而著称。不过,它们需要
    GIRtina 2025-01-13 10:49 182浏览
  • 01. 什么是过程能力分析?过程能力研究利用生产过程中初始一批产品的数据,预测制造过程是否能够稳定地生产符合规格的产品。可以把它想象成一种预测。通过历史数据的分析,推断未来是否可以依赖该工艺持续生产高质量产品。客户可能会要求将过程能力研究作为生产件批准程序 (PPAP) 的一部分。这是为了确保制造过程能够持续稳定地生产合格的产品。02. 基本概念在定义制造过程时,目标是确保生产的零件符合上下规格限 (USL 和 LSL)。过程能力衡量制造过程能多大程度上稳定地生产符合规格的产品。核心概念很简单:
    优思学院 2025-01-12 15:43 522浏览
  • PNT、GNSS、GPS均是卫星定位和导航相关领域中的常见缩写词,他们经常会被用到,且在很多情况下会被等同使用或替换使用。我们会把定位导航功能测试叫做PNT性能测试,也会叫做GNSS性能测试。我们会把定位导航终端叫做GNSS模块,也会叫做GPS模块。但是实际上他们之间是有一些重要的区别。伴随着技术发展与越发深入,我们有必要对这三个词汇做以清晰的区分。一、什么是GPS?GPS是Global Positioning System(全球定位系统)的缩写,它是美国建立的全球卫星定位导航系统,是GNSS概
    德思特测试测量 2025-01-13 15:42 491浏览
  • 流量传感器是实现对燃气、废气、生活用水、污水、冷却液、石油等各种流体流量精准计量的关键手段。但随着工业自动化、数字化、智能化与低碳化进程的不断加速,采用传统机械式检测方式的流量传感器已不能满足当代流体计量行业对于测量精度、测量范围、使用寿命与维护成本等方面的精细需求。流量传感器的应用场景(部分)超声波流量传感器,是一种利用超声波技术测量流体流量的新型传感器,其主要通过发射超声波信号并接收反射回来的信号,根据超声波在流体中传播的时间、幅度或相位变化等参数,间接计算流体的流量,具有非侵入式测量、高精
    华普微HOPERF 2025-01-13 14:18 482浏览
  • 食物浪费已成为全球亟待解决的严峻挑战,并对环境和经济造成了重大影响。最新统计数据显示,全球高达三分之一的粮食在生产过程中损失或被无谓浪费,这不仅导致了资源消耗,还加剧了温室气体排放,并带来了巨大经济损失。全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(SIX:AMS)近日宣布,艾迈斯欧司朗基于AS7341多光谱传感器开发的创新应用来解决食物浪费这一全球性难题。其多光谱传感解决方案为农业与食品行业带来深远变革,该技术通过精确判定最佳收获时机,提升质量控制水平,并在整个供应链中有效减少浪费。 在2024
    艾迈斯欧司朗 2025-01-14 18:45 61浏览
  •   在信号处理过程中,由于信号的时域截断会导致频谱扩展泄露现象。那么导致频谱泄露发生的根本原因是什么?又该采取什么样的改善方法。本文以ADC性能指标的测试场景为例,探讨了对ADC的输出结果进行非周期截断所带来的影响及问题总结。 两个点   为了更好的分析或处理信号,实际应用时需要从频域而非时域的角度观察原信号。但物理意义上只能直接获取信号的时域信息,为了得到信号的频域信息需要利用傅里叶变换这个工具计算出原信号的频谱函数。但对于计算机来说实现这种计算需要面对两个问题: 1.
    TIAN301 2025-01-14 14:15 108浏览
  • 随着数字化的不断推进,LED显示屏行业对4K、8K等超高清画质的需求日益提升。与此同时,Mini及Micro LED技术的日益成熟,推动了间距小于1.2 Pitch的Mini、Micro LED显示屏的快速发展。这类显示屏不仅画质卓越,而且尺寸适中,通常在110至1000英寸之间,非常适合应用于电影院、监控中心、大型会议、以及电影拍摄等多种室内场景。鉴于室内LED显示屏与用户距离较近,因此对于噪音控制、体积小型化、冗余备份能力及电气安全性的要求尤为严格。为满足这一市场需求,开关电源技术推出了专为
    晶台光耦 2025-01-13 10:42 498浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦