Elektronisches Design - Die Leistung und Masse des WiFi-Transceivers im PCB-Design

1. Basic principles of power supply wiring and power supply bypass

When designing an RF circuit, die Auslegung des Stromversorgungskreislaufs und der Leiterplattenlayout werden oft belassen, bis die Auslegung des Hochfrequenzsignalpfades abgeschlossen ist. Für ein Design, das nicht sorgfältig durchdacht wurde, Die Netzspannung um den Stromkreis ist anfällig für fehlerhafte Ausgabe und Rauschen, was sich negativ auf die Systemleistung des HF-Schaltkreises auswirkt. Richtige Zuordnung Leiterplattenschichts, mit sternförmigen VCC-Leitungen, und das Hinzufügen geeigneter Entkopplungskondensatoren zum VCC-Pin hilft, die Leistung des Systems zu verbessern und die besten Indikatoren zu erhalten.

Zumutbar Leiterplattenschicht Zuordnung ist bequem, um die nachfolgende Verdrahtungsverarbeitung zu vereinfachen. For a four-layer PCB (a commonly used circuit board in WLAN), in den meisten Anwendungen, Die oberste Schicht der Leiterplatte wird verwendet, um Komponenten und HF-Leitungen zu platzieren, und die zweite Schicht wird als Systemgrund verwendet. Das Kraftteil wird auf der dritten Schicht platziert, und beliebige Signalleitungen können auf der vierten Schicht verteilt werden.

Die Kombination aus guter Entkopplungstechnologie der Stromversorgung mit rigorosem PCB-Layout und VCC-Leitungen (Sterntopologie) kann eine solide Grundlage für jedes HF-Systemdesign legen. Obwohl es andere Faktoren geben wird, die die Systemleistungsindikatoren im eigentlichen Design reduzieren, ist ein "rauschfreies" Netzteil das Grundelement zur Optimierung der Systemleistung.

2. Die Grundprinzipien der HF-Erdung und über Entwurf

Das Layout und die Erdung sind auch der Schlüssel zum Design der WLAN-Leiterplatte, sie beeinflussen direkt die parasitären Parameter der Leiterplatte, und es besteht eine versteckte Gefahr, die Leistung des Systems zu verringern. Es gibt kein einzigartiges Erdungsschema im HF-Schaltungsdesign. Es gibt mehrere Möglichkeiten, zufriedenstellende Leistungsindikatoren im Design zu erreichen. Die Masseebene oder Leitung kann in analoge Signalmasse und digitale Signalmasse unterteilt werden, und es kann auch Schaltungen mit hohem Strom oder hohem Stromverbrauch isolieren.

Nachdem die Erdungsebene bestimmt ist, verbinden Sie alle Signalerdungen mit der Erdungsebene mit dem kürzesten Weg. Normalerweise werden Durchkontaktierungen verwendet, um den Erdungsdraht der obersten Schicht mit der Erdungsebene zu verbinden. Es sollte beachtet werden, dass die Vias induktiv sind.

Filtern Sie das Rauschen anderer Schaltkreise heraus und unterdrücken Sie das lokal erzeugte Rauschen, wodurch die Kreuzstörungen zwischen den Stufen durch die Stromleitung beseitigt werden, was der Vorteil der VCC-Entkopplung ist. Wenn der Entkopplungskondensator aufgrund des Induktivitätseffekts zwischen dem Durchgang und der Masse dieselbe Masse verwendet, tragen die Durchgänge an diesen Verbindungspunkten alle HF-Interferenzen von den beiden Netzteilen, die nicht nur die Funktion des Entkopplungskondensators verliert, sondern auch einen anderen Weg für die zwischenstufige Rauschkopplung im System bereitstellt.

Abbildung 6 zeigt ein Beispiel für das PCB-Layout. Es gibt viele Bodendurchgänge auf dem Bodenpad.

3. Unterdrücken Sie falsche PLL-Signale durch ordnungsgemäße Stromversorgung Bypass und Erdung

Es ist ein schwieriger Punkt im Designprozess, die Anforderungen des 802.11a/b/g-Systems zur Übertragung der Spektrummaske zu erfüllen. Der Linearitätsindex und der Stromverbrauch müssen ausgeglichen werden, und ein bestimmter Spielraum muss reserviert werden, um sicherzustellen, dass er den IEEE unter der Prämisse der Aufrechterhaltung ausreichender Sendeleistung entspricht. Und FCC-Vorschriften. Die typische Ausgangsleistung, die vom IEEE 802.11g-System am Antennenende benötigt wird, beträgt +15dBm, und die Frequenzabweichung beträgt -28dBr, wenn die Frequenzabweichung 20MHz ist. Das Leistungsabweichungsverhältnis (ACPR) benachbarter Kanäle in einem Frequenzband ist eine Funktion der linearen Eigenschaften der Vorrichtung, die für eine bestimmte Anwendung unter bestimmten Voraussetzungen korrekt ist. Ein großer Arbeitsaufwand zur Optimierung der ACPR-Eigenschaften im Übertragungskanal wird erreicht, indem der Bias von Tx IC und PA erfahrungsgemäß angepasst und das passende Netzwerk von Eingangsstufe, Ausgangsstufe und Zwischenstufe der PA abgestimmt wird.

Darüber hinaus, wenn die Stromversorgung unzumutbar ist, zum Beispiel, Das Stromkabel des VCOs befindet sich direkt unter dem Netzteil der Ladepumpe, Das gleiche Rauschen kann am VCO-Netzteil beobachtet werden, und die erzeugten falschen Signale reichen aus, um die ACPR-Eigenschaften zu beeinflussen, auch wenn die Entkopplung verstärkt wird, Der Test Das Ergebnis wird nicht verbessert. In diesem Fall, Es ist notwendig, die Leiterplattenverdrahtung und die Stromversorgungsleitungen des VCOs neu anordnen, die Streumeigenschaften effektiv verbessern und die Spezifikationen erfüllen, die von der Spezifikation gefordert werden.