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マイクロ波技術

マイクロ波技術 - RF回路の電源設計の要点

マイクロ波技術

マイクロ波技術 - RF回路の電源設計の要点

RF回路の電源設計の要点

2020-09-14
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Author:Dag

(1)電源ラインは回路の内外のemiにとって重要な方法である。電源線を通じて、外部干渉を内部回路に伝達し、RF回路指数に影響を与えることができる。電磁放射および結合を低減するためには、DC−DCモジュールの一次側、二次側および負荷側のループ面積が最小限である必要がある。電源回路の形態がどんなに複雑であっても、その大きな電流ループはできるだけ小さくなければならない。電源コードと接地線は常に一緒に配置する必要があります。


(2)スイッチング電源を回路に用いた場合、スイッチング電源の周辺機器配置は最短の電力帰還経路の原理に従う。フィルタコンデンサは、スイッチング電源の関連ピンに近くなければならない。スイッチング電源モジュールに近いコモンモードインダクタを使用します。


(3)単一ボード上の長距離電力線は、カスケード増幅器の出力及び入力端子(45 dBよりも大きな利得)に接近したり通過したりできない。RF信号伝送路として電力線を避けてください。そして、それは自己励起を引き起こすかもしれないか、セクター分離を減らします。高周波フィルタコンデンサは、長距離電力線の両端にも中間にあっても追加すべきである。


(4) Three filter capacitors are connected in parallel at the power inlet of RF PCB. これらの3つのコンデンサの利点は、低いものを濾過するために使用される, 電力線の中・高周波数. 例えば、10 uf, 0.1 UF, 100 pF. 大小から小までの電源の入力ピンに近い.

RF PCB設計

RF PCB design

(5)小信号カスケード増幅器を供給するために同じグループの電源を使用すると、最終段から始めて電源をフロントステージに供給し、前段回路によって生成されたEMIが前段にほとんど影響を与えないようにする。パワーフィルタの各ステージは、少なくとも2つのコンデンサを有する。信号周波数が1 GHzよりも高い場合には、10 pFのフィルタコンデンサを追加すべきである。


(6)フィルタコンデンサはトランジスタピンに近く、高周波フィルタコンデンサはピンに近いはずである。カットオフ周波数の低いトランジスタが選択される。電子フィルタのトライオードは増幅領域で動作する高周波トランジスタであり、周辺機器のレイアウトが無理であれば、出力に高周波発振を行うことが容易である。リニアレギュレータモジュールにおいても、フィードバックループがチップ内に存在し、内部のトライオードが増幅領域で動作するため、同じ問題が存在する。高周波フィルタコンデンサは、分布インダクタンスを減少させ、発振条件を破壊するために、ピンの近くになければならない。


(7) The copper foil size of the power part of PCBボード それを流れる最大の電流に従う, and the allowance is considered (the general reference is 1A / mm line width).

(8)電力線の入出力は交叉してはならない。


(9)電力線を介して異なる単位の干渉を防止するための電源のデカップリングおよびフィルタリングに注意を払う。電力線は電源配線の間に分離されなければならない。電力線は、接地線によって他の強い干渉線(例えばCLK)から分離される。


(10)小信号増幅器の電源配線は,接地銅から離して接地し,他のemi干渉を避ける必要があり,信号品質を劣化させる。


(11)異なるパワー層は、スペースで重複を避けるべきである。異なる電源間の干渉を減らすために、特に大きな電圧差を有するいくつかの電源の間では、電源プレーンのオーバーラップ問題は避けなければならない。避けることが困難な場合は、層間を考慮することができる。


(12) PCB layer allocation is easy to simplify the subsequent wiring processing. のために 4層PCB (( WLANでよく使われる)), コンポーネントおよびRFリードは、ほとんどのアプリケーションで回路基板の上部に配置される. 第2層は、体系的な地面として使われる, 電源部は第3層に配置される, そして、どんな信号線も第4の層で分配されることができます.

インピーダンス制御rf信号経路の確立には第2層の連続グランド平面レイアウトが必要である。また、2層間の結合を最小にするために、可能な限り最短グランドループを得ることができ、第1および第3の層に対して高い電気的分離を提供することが便利である。もちろん、他の層の定義も使用することができる(特に回路基板が異なる層を有する場合)が、上記の構造は、ベリファイ後の成功例である。


(13)パワー層の大面積はVCC配線を容易にすることができるが、この構造はシステム性能劣化のヒューズであることが多い。全ての電源リードが大きな平面上で接続されている場合、ピン間のノイズ伝送を回避することはできない。反対に、スター・トポロジーが使用される場合、共役差積電源ピン間の結合は減らされる。