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手机射频之阻抗控制

手机射频之阻抗控制
手机射频之阻抗控制

阻抗控制的目的,便是希望讯号能完全由Source端,传送到Load端,毫无反射,阻抗控制作得越好,其反射就越少[1]。

以RF而言,单端讯号控制为50奥姆,差分讯号控制为100奥姆。至于为何RF 特征阻抗要定为50奥姆? 主要是最大传送功率(30奥姆)与最小Loss(77奥姆)的折衷[2]。

在做阻抗控制之前,要先向PCB厂要迭构数据,才能知道PCB参数。以手机而言,多半为8层板或10层板,8层板多半为3-2-3迭构

或Any Layer

10层板多半为4-2-4迭构

或Any Layer

当然Any Layer在走在线的弹性最大,但是价格最贵。

Trace型式

RF讯号在阻抗控制的型式,多半有4种,单端讯号走表层

单端讯号走内层

差分讯号走表层

差分讯号走内层

将上述四种型式的参数,整理如下:

单端讯号走表层 单端讯号走内层 差分讯号走表层差分讯号走内层

H1 覆膜厚度较大的与参考层距离覆膜厚度较大的与参考层距离H 与参考层距离两层参考层距离与参考层距离两层参考层距离W1 Trace下方宽度Trace下方宽度Trace下方宽度Trace下方宽度

W Trace上方宽度Trace上方宽度Trace上方宽度Trace上方宽度

S 与GND间距与GND间距差分线间距差分线间距

T Trace厚度Trace厚度Trace厚度Trace厚度

单端讯号多半会用Coplanar结构计算,因为与GND的间距,会影响阻抗。而差分讯号与GND的间距,对阻抗影响不大,反而是差分线间距影响较大,所以单端讯号的S,是与GND的间距,而差分讯号的S,是差分线间距。

至于线宽,因为制程缘故,所以洗出来会变梯型,而一般说的线宽,是指W1,而W多半以下式估算阻抗

W = W1 - 1

要注意的是,上式用的单位为mil,而一般计算阻抗时,也多半用mil 。

在此我们利用10层板Any layer来作阻抗控制,

计算结果如下:

TOP S

2.2

L2 G

2.2

L3

2.2

L4

2.2

L5 G

2.5

L6 S

2.2

L7 G

2.2

L8

2.2

L9 G

2.2

BOT S

50奥姆线宽 3.7 3.7 2.3

50奥姆对共平面地线距(D) 6 6 6

100奥姆(diff) 线宽 3.1 3.1 2.3

100奥姆(diff) 差动线距(S) 10 10 10

计算所得单端阻抗49.28 49.28 42.65

计算所得差分阻抗100 100 81.26

其中S是signal所走层面,而G是GND参考层,另外,单端讯号用的介电常数值,与差分讯号用的介电常数值不同,要特别注意。

虽然影响阻抗的因素有许多,但是RF工程师能控制的,只有H, H1, W1, S这四项,其它都取决于PCB厂,因此我们把这四个变量整理如下:

与阻抗关系

单端讯号走表层 单端讯号走内层 差分讯号走表层差分讯号走内层

H1 反比反比

H 正比正比

W1 反比反比反比反比

S 正比, 但6mil已差不多正比, 但6mil已差不多正比, 但10mil已差不多正比, 但10mil已差不多Q. 既然有10层板

层板,,为何只走表层跟第六层? 而不走其它层?

A. 这是阻抗计算出来的结果,假设如果走第二层,且单端讯号要50奥姆,差分

讯号要100奥姆,则线宽只有1.6mil,由[2]可知,线宽太细,容易有阻抗误

差与Insertion Loss(IL)过大的缺点。阻抗误差如下式:

阻抗误差= 線寬誤差線寬

因为PCB厂的制程能力,一般来说会有正负0.5mil的线宽误差,因此,若线宽过细,则可能会阻抗误差过大,导致每片PCB的阻抗都不同。

至于损耗过大,若是Tx的Trace,会导致power过小,若硬要以加大DAC方式来达成Target power,则可能会因PA的input power过大,而产生许多非线性效应,例如Harmonics, IMD……等[3]。

若是Rx的Trace线宽过细,则会导致Sensitivity不好。因为由[3]可知,当IL提升1dBm, 则NF也会多加1,则Sensitivity便会衰减1dBm。

Q. 为何单端/差分讯号在第六层的计算阻抗

差分讯号在第六层的计算阻抗,,并非理想的50奥姆/100奥姆?

A. 也是线宽考虑,虽然第六层的H1比其他层较大,2.5mil,而在阻抗不变情况

下,H1加大可有较大线宽,但50奥姆的计算结果,为1.7mil,比第二层的50奥姆1.6mil,只多了1mil。还是太细,因此只好牺牲一点阻抗,来拓宽线宽。

Q. 线宽跟阻抗的上下限为何?

A. 线宽最好有3mil以上,2.3mil是最下限,极度不建议线宽小于2.3mil。至于

阻抗,大概可以有正负15%的范围,以单端讯号而言,范围是42.5 奥姆~ 57.5 奥姆,而以差分讯号而言,范围是85奥姆~ 115奥姆。

只要阻抗在范围内,尽可能拓宽线宽,因为阻抗偏掉,可以靠匹配调回来, 但若Insertion Loss过大,则几乎无补救机制,因此两害相权取一轻情况下,宁可牺牲一点阻抗,来拓宽线宽。

然后也靠牺牲阻抗的方式,,来拓宽线宽?

Q. 那为何不走其它层

那为何不走其它层,,然后也靠牺牲阻抗的方式

A. 以手机寸土寸金的空间考虑,Main GND顶多只会有两层,以10层板而

言,Main GND会设计在第五层跟第七层,因此若要得到良好的Shielding效果,只能走第六层,若走第二层或第三层,一来会有其它数字或电源Trace,受干扰机会加大,二来是第二层或第三层上下两层的GND,多半是支离破碎,不会像第五层跟第七层的Main GND那样完整,因此若以Shielding效果考量,走第六层会比其他内层来得好。

Q. 那可否以不牺牲阻抗的方式

那可否以不牺牲阻抗的方式,,来拓展线宽?

A. 有三种方式: 走表层, 把S加大, 挖空。

由前面表格得知,走表层可不牺牲阻抗,又可有较宽线宽,但走表层易受干扰,因此当Trace过长的情况下,还是要走内层来避免干扰[3]。

而S加大,确实可以在不牺牲阻抗的方式,来拓展线宽,但会有极限。

不挖空的情况下,单端讯号的S,6mil以上就不会再改变阻抗了。而差分讯号的S,10mil以上就不会再改变阻抗了。特别是差分讯号,由[4]可知,间距若过大,会削弱抗干扰的能力,因此S也不宜过大,一来是避免占据过多Layout空间,二来是避免削弱差分讯号抗干扰的能力。

至于挖空,也是方法之一,尤其由[2]可知,若Trace与参考层过近,会有寄生效应,因此挖空,不但可在不牺牲阻抗情况下拓展线宽,同时也可避免寄生效应。但是挖空会占据空间,挖越多占据越多空间,因此建议一开始走线时,先不要挖空,等所有RF/BB的线都已走完,确定有多余空间,再来挖空。

挖空

另外谈到挖空,有一些情况是一开始就要挖。一种是天线净空区,

Connector到天线弹片间,还会有一组天线的匹配电路,因为这块区域,是天线净空区,因此多半会将线宽弄成跟匹配组件一样。

以0402组件为例,零件的宽度大约为20mil(0.5mm),因此线宽会弄成20mil。

因为若按照前述设计,线宽3.7mil,则当经过20mil宽的0402组件时,会有阻抗不连续效应[1],因此会将线宽弄成与匹配组件一样。

此外,因为该区域为天线净空区,即便挖空也不会占据其他走线的空间,因此可以在不牺牲阻抗情况下,来拓展线宽。

若将线宽设为20mil,则H为8.8mil,依迭构计算,其参考层即第5层的Main GND。

计算结果为46.45奥姆,还算在可接受范围内(42.5 ~ 57.5)。

另外像PA跟Antenna Switch,其讯号Pad多半都很大,

因此下层也要挖空,避免寄生效应

而XO,不但表层周遭要净空

下层更是一定要挖空

因为由[5-6]得知,寄生电容会影响XO的负载电容,进而影响震荡频率,容易有Frequency error,因此要特别注意,有些XO甚至下两层都要挖。

至于Matching组件与Rx Trace,则视情况而定,因为层与层之间相隔2.2mil,这样的距离,不至于会有太大的寄生效应。而Matching组件,若是0201尺寸,基本上已经可以忽略寄生效应了。另外Rx Trace,通常是PCS 1900的频带,比较会有影响,因为频率高,如果发现PCS 1900的Rx Matching,一直调不好,不仿挖空,看情况是否改善。

Q. 该如何挑选PCB板材?

A. 介电常数越小,则讯号越不易受外界噪声干扰。而Loss Tangent 也是越小

越好,其讯号的眼图也越好。而厚度若越薄,则Via的寄生电感与寄生电容也越小[2]。

谈到寄生效应,除了利用前述的挖空方式来避免,Via也是尽可能少用为佳。因为每个Via都是一个不连续面,故除了会造成阻抗不连续,同时会有寄生电容与寄生电感。寄生电容会减缓电路的速度,而寄生电感会削弱Bypass电容的效果,也就是使得滤噪声的效果变差,因此除非必要,否则尽可能不要过度频繁穿层[2]。

Reference

[1] 高速电路信号完整性分析与设计—阻抗控制, 百度文库

[2] Layout Concern about Trace, Ground and Via_简体中文, 百度文库

[3 ] RF parameter introduction, 新浪文库

[4] Introduction to differential signal, 百度文库

[5] Improving the Accuracy of a Crystal Oscillator, SEMTECH

[6] Pierce-gate oscillator crystal load calculation, RF Design

发电机转子交流阻抗试验技术方案

#2发电机转子交流阻抗试验 技术方案 批准人: 审定人: 审核人: 编写人: 贵州黔东电力有限公司 2011年07月07日

#2发电机转子交流阻抗试验技术方案 1、试验目的: 针对#2发电机运行中震动较大等原因,对#2发电机进行:转子绕组直流电阻试验、发电机堂内转子交流阻抗试验、发电机转子两极分担电压试验。来判断发电机转子绕组是否存在匝间短路,为查找发电机震动较大提供技术数据和分析判断依据。 2、引用标准 DLT1051-2007 《电力技术监督导则》 DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》 3、使用仪器仪表 FULK 兆欧表 HDBZ-5 直流电阻测试仪 HDJZ 型发电机转子交流阻抗测试仪 5 测试内容及工作程序 5.1试验内容 5.1.1 试验方法

用铜电刷通过滑环向转子绕组施加交流电压,同时读取电流、电压和功率损耗值。 5.1.2试验接线见图1。 图1试验接线 本图较一般接线图增加了隔离变压器,因为现在大多检修电源开关都装了漏电保安器,由于转子绕组对地有电容,当交流电源接上后对地会有电容电流,就会导致漏电保安器动作跳开电源开关,因此建议前极加上一隔离变压器。如果没有隔离变压器,可直接将调压器接220V 交流电源,但接的开关不能有漏电保安器。开关容量需要60A 。 5. 2试验操作程序(步骤): (1)试验前先确认转子绕组的励磁回路已全部断开并验电; (2)现场封闭:对试验现场进行封闭,用围栏或绳子将试验现场围起,并悬挂标示牌。 (3)按图1接好试验接线,带电空试以检查试验设备和各仪器仪表是否正常; (4)试验电压的确定 对于额定励磁电压在400V 及以下的绕组,施加的电压一般考虑为其电压峰值等于额定励磁电压。额定励磁电压大于400V 时,电压可适当降低。本机转子绕组交流阻抗较小,外施电压到100V 电流已超过40A ,故历次试验都只加到100V 电压,本次试验也可加到100V ,以便与以往数据比较。 (5)用铜电刷通过滑环向转子绕组施加交流电压,同时读取电流、电压和功率损耗值。 (6)应在静止状态下的定子膛内、膛外和在超速试验前后的额定转速下分别测量,每种工况都应在几个不同的电压下进行测量。 (7)试验完毕后,断开电源,然后需检查试验仪表是否正常。 (8)记录温度和湿度。 5. 3试验时注意事项:合电源开关向转子施加电压前必须大声通知。 转子绕组 铜刷

交流阻抗怎么测量

交流阻抗怎么测量 交流阻抗法是电化学测试技术中一类十分重要的方法,是研究电极过程动力学和表面现象的重要手段。特别是近年来,交流阻抗的测试精度越来越高,超低频信号阻抗谱也具有良好的重现性,再加上计算机技术的进步,对阻抗谱解析的自动化程度越来越高,这就使我们能更好的理解电极表面双电层结构,活化钝化膜转换,孔蚀的诱发、发展、终止以及活性物质的吸脱附过程。 (1)交流阻抗:交流阻抗即阻抗,在电子学中,是指电子部件对交流激励信号呈现出的电阻和电抗的复合特性;在电化学中,是指电极系统对所施加的交流激励信号呈现出的电阻和电抗的复合特性。阻抗模的单位为欧姆,阻抗辐角(相角)的单位为弧度或度。 (2)交流阻抗谱:在测量阻抗的过程中,如果不断地改变交流激励信号的频率,则可测得随频率而变化的一系列阻抗数据。这种随频率而变的阻抗数据的集合被称为阻抗频率谱或阻抗谱。阻抗谱是频率的复函数,可用幅频特性和相频特性的组合来表示;也可在复平面上以频率为参变量将阻抗的实部和虚部展示出来。测量频率范围越宽,所能获得的阻抗谱信息越完整。RST5200电化学工作站的频率范围为:0.00001Hz~1MHz,可以很好地完成阻抗谱的测量。 (3)电化学阻抗谱:电化学阻抗谱是一种电化学测试方法,采用的技术是小信号交流稳态测量法。对于电化学电极体系中的溶液电阻、双电层电容以及法拉第电阻等参量,用电化学阻抗谱方法可以很精确地测定;而用电流阶跃、电位阶跃等暂态方法测定,则精度要低一些。另外,像扩散传质过程等需要用较长时间才能测定的特性,用暂态法是无法实现的,而这却是电化学阻抗谱的长项。 (4)电化学阻抗谱测量的特殊性:就测量原理而言,在电化学中测量电极体系的阻抗谱与在电子学中测量电子部件的阻抗谱并没有本质区别。通常,我们希望获得电极体系处于某一状态时的电化学阻抗谱。而维持电极体系的状态,须使电极电位保持不变。通常认为,电极电位变化50mV以上将会破坏现有的状态。因此,在电化学阻抗谱测量中,必须注意两个关键点,即:偏置电位和正弦交流信号幅度。 (5)正弦交流信号的幅度:为了避免对电化学电极体系产生大的影响以及希望其具有较好的线性响应,正弦交流信号的幅度通常可设在2~20mV之间。 (6)自动去偏:在电化学阻抗谱测量过程中,由于偏置电位不一定等于开路电位以及少量的非线性作用,在工作电极电流中还会含有直流成分。去除这个直流成分(偏流),可扩大交流信号的动态范围、提高信噪比。RST5200电化学工作站,可在测量过程中动态地调整去偏电流,使获得的阻抗谱数据更精准。另外,在软件界面的状态栏中,可实时显示工作电极的极化电流,供操作者参考。 以上为交流阻抗的相关说明,下面我们就实验设置过程中遇到的专业名词

射频电路的设计原理及应用

射频电路的设计原理及应用 普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调;发射信息调制。早期手机通过超外差变频(手机有一级、二级混频和一 本、二本振电路),后才解调出接收基带信息;新型手机则直接解调出接收基带信息(零中频)。更有些手机则把频合、接收压控振荡器(RX—VCO)也都集成 在中频内部。 射频电路方框图 一、接收电路的结构和工作原理 接收时,天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波,高频放大后,送入中频内进行解调,得到接收基带信息(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N);送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点 (1)、接收电路结构。 (2)、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。 2、电路分析 (1)、电路结构。 接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管(低噪声放大器)、中频集成块(接收解调器)等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路,其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。 接收电路方框图

(2)、各元件的功能与作用。 1)、手机天线: 结构:(如下图)由手机天线分外置和内置天线两种;由天线座、螺线管、塑料封套组成。 作用: a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。 b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。 2)、天线开关: 结构:(如下图)手机天线开关(合路器、双工滤波器)由四个电子开关构成。 图一、图二 作用:其主要作用有两个: a)、完成接收和发射切换; b)、 完成900M/1800M信号接收切换。 逻辑电路根据手机工作状态分别送出控制信号(GSM-RX-EN;DCS- RX-EN;GSM-TX-EN;DCS- TX-EN),令各自通路导通,使接收和发射信号各走其道,互不干扰。 由于手机工作时接收和发射不能同时在一个时隙工作(即接收时不发射,发射时不接收)。因此后期新型手机把接收通路的两开关去掉,只留两个发射转换开关;接收切换任务交由高放管完成。 3)、滤波器: 结构:手机中有高频滤波器、中频滤波器。 作用:其主要作用:滤除其他无用信号,得到纯正接收信号。后期新型手机都为零中频手机;因此,手机中再没有中频滤波器。 4)、高放管(高频放大管、低噪声放大器): 结构:手机中高放管有两个:900M高放管、1800M高放管。都是三极管共发射极放大电路;后期新型手机把高放管集成在中频内部。

发电机转子交流阻抗试验方法

发电机转子交流阻抗试验方法 一、发电机转子交流阻抗试验的目的 如果转子绕组出现匝间短路,则转子绕组有效匝数就会减小,其交流阻抗就会减小,损耗会有所增大,因此,通过测量转子绕组交流阻抗和功率损耗,与历次试验数据相比,就可以有效地判断转子绕组是否有匝间短路。 二、试验方法及注意事项 1. 试验方法 向转子绕组施加交流电压,读取电压、电流及功率损耗值。 施加电压的大小通过调压器调节。 2. 试验用仪器 (1)转子交流阻抗测试仪、调压器。 (2)在现场没有转子交流阻抗测试仪时,可使用调压器、标准CT、交流电压表、交 流电流表、有功功率表。 3. 用交流阻抗测试仪测量 发电机转子交流阻抗测试仪为新型的测试仪器,装置内部自动计算电流、电压、功率、阻抗及曲线等相关数据,试验时只需调压即可,仪器会自动读取数据,并带过流过压保护报警功能。 4. 无功补偿装置的作用 无功补偿装置是通过感性电流和容性电流之间的关系,可补偿试验电流30A到100A,对于大型发电机组,本试验使用的调压器如果有条件并接无功补偿装置,则调压器容量可以大大减小,可使用6KVA、250V的调压器。如果没有无功补偿箱,调压器容量将达到10KVA,比较笨重。 5. 注意事项 (1) 阻抗和功率损耗值自行规定。在相同试验条件下与历年数值比较,不应有显著变化。 (2) 隐极式转子在膛外或膛内以及不同转速下测量。 (3)每次试验应在相同条件、相同电压下进行,试验电压峰值不超过额定励磁电压。 (4)转子到现场后,未穿入发电机前,应做膛外转子交流阻抗试验,穿入发电机后, 可做膛内测试。此项目属于单体试验,应由安装单位进行。 (5)机组整套启动前,提前准备试验仪器及接线。测试工作负责单位由调试单位和安 装单位协商进行。 (6)在机组升速过程中,选取不同的转速点测试,直到机组定速3000转。 (7)机组超速试验后,应再次进行本试验。 (8)试验时,应注意与励磁回路断开。以避免对励磁回路造成损害;受励磁设备的影 响,不能加压。 (9)试验时,应选取足够容量的外接临时电源,并不使用带漏电保护的电源开关。 (10)试验前,应确认碳刷研磨符合工艺要求,以避免影响试验数据的准确性。 6. 碳刷研磨的必要性 碳刷的弧度应研磨至和滑环的弧度一样,不然升速时转子打火很厉害,况且电弧产生熄灭间会有过电压,另外也直接影响到试验接线各环节接触的良好性,从而影响试验数据的准确性。 另外,所有的测量线最好用粗短线,因为有功功率损耗大部分消耗在转子线圈上,还有一部分会消耗在测量导线上,应尽量减少测量导线的有功损耗.

手机电路原理,通俗易懂

第二部分原理篇 第一章手机的功能电路 ETACS、GSM蜂窝手机是一个工作在双工状态下的收发信机。一部移动电话包括无线接收机(Receiver)、发射机(Transmitter)、控制模块(Controller)及人机界面部分(Interface)和电源(Power Supply)。 数字手机从电路可分为,射频与逻辑音频电路两大部分。其中射频电路包含从天线到接收机的解调输出,与发射的I/Q调制到功率放大器输出的电路;逻辑音频包含从接收解调到,接收音频输出、发射话音拾取(送话器电路)到发射I/Q调制器及逻辑电路部分的中央处理单元、数字语音处理及各种存储器电路等。见图1-1所示 从印刷电路板的结构一般分为:逻辑系统、射频系统、电源系统,3个部分。在手机中,这3个部分相互配合,在逻辑控制系统统一指挥下,完成手机的各项功能。 图1-1手机的结构框图 注:双频手机的电路通常是增加一些DCS1800的电路,但其中相当一部分电路是DCS 与GSM通道公用的。 第二章射频系统 射频系统由射频接收和射频发射两部分组成。射频接收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能;射频发射电路主要完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。手机要得到GSM系统的服务,首先必须有信号强度指示,能够进入GSM网络。手机电路中不管是射频接收系统还是射频发射系统出现故障,都能导致手机不能进入GSM网络。 对于目前市场上爱立信、三星系列的手机,当射频接收系统没有故障但射频发射系统有故障时,手机有信号强度值指示但不能入网;对于摩托罗拉、诺基亚等其他系列的手机,不管哪一部分有故障均不能入网,也没有信号强度值指示。当用手动搜索网络的方式搜索网络时,如能搜索到网络,说明射频接收部分是正常的;如果不能搜索到网络,首先可以确定射频接收部分有故障。 而射频电路则包含接收机射频处理、发射机射频处理和频率合成单元。 第一节接收机的电路结构 移动通信设备常采用超外差变频接收机,这是因为天线感应接收到的信号十分微弱,而鉴频器要求的输人信号电平较高,且需稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上,这么大的放大量,要用多级调谐放大器且要稳定,实际上是很难办得到的,另外高频选频放大器的通带宽度太宽,当频率改变时,多级放大器的所有调谐回路必须跟着改变,而且要做到统一调谐,

射频电路设计的常见问题及五大经验总结

射频电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种“黑色艺术”,但这个观点只有部分正确,RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。 不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。当然,有许多重要的RF设计课题值得讨论,包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波等,在全面掌握各类设计原则前提下的仔细规划是一次性成功设计的保证。 RF电路设计的常见问题 1、数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰 如果模拟电路(射频)和数字电路单独工作,可能各自工作良好。但是,一旦将二者放在同一块电路板上,使用同一个电源一起工作,整个系统很可能就不稳定。这主要是因为数字信号频繁地在地和正电源(>3 V)之间摆动,而且周期特别短,常常是纳秒级的。由于较大的振幅和较短的切换时间。使得这些数字信号包含大量且独立于切换频率的高频成分。在模拟部分,从无线调谐回路传到无线设备接收部分的信号一般小于lμV。因此数字信号与射频信号之间的差别会达到120 dB。显然.如果不能使数字信号与射频信号很好地分离。微弱的射频信号可能遭到破坏,这样一来,无线设备工作性能就会恶化,甚至完全不能工作。 2、供电电源的噪声干扰 射频电路对于电源噪声相当敏感,尤其是对毛刺电压和其他高频谐波。微控制器会在每个内部时钟周期内短时间突然吸人大部分电流,这是由于现代微控制器都采用CMOS工艺制造。因此。假设一个微控制器以lMHz的内部时钟频率运行,它将以此频率从电源提取电流。如果不采取合适的电源去耦.必将引起电源线上的电压毛刺。如果这些电压毛刺到达电路RF部分的电源引脚,严重时可能导致工作失效。 3、不合理的地线 如果RF电路的地线处理不当,可能产生一些奇怪的现象。对于数字电路设计,即使没有地线层,大多数数字电路功能也表现良好。而在RF频段,即使一根很短的地线也会如电感器一样作用。粗略地计算,每毫米长度的电感量约为l nH,433 MHz时10 toni PCB线路的感抗约27Ω。如果不采用地线层,大多数地线将会较长,电路将无法具有设计的特性。 4、天线对其他模拟电路部分的辐射干扰 在PCB电路设计中,板上通常还有其他模拟电路。例如,许多电路上都有模,数转换(ADC)或数/模转换器(DAC)。射频发送器的天线发出的高频信号可能会到达ADC的模拟淙攵恕R蛭魏蔚缏废呗范伎赡苋缣煜咭谎⒊龌蚪邮誖F信号。如果ADC输入端的处理不合理,RF信号可能在ADC输入的ESD二极管内自激。从而引起ADC偏差。 一、射频电路布局原则 在设计RF布局时,必须优先满足以下几个总原则: (1)尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单地说,就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路; (2)确保PCB板上高功率区至少有一整块地,最好上面没有过孔,当然,铜箔面积越大越好; (3)电路和电源去耦同样也极为重要;

手机各电路原理_射频电路_内容详细,不看后悔

本次培训内容:
手机各级电路原理及故障检修
1,基带电路
发话电路、受话电路、蜂鸣电路、耳机电路、 背光电路、马达电路、按键电路、充电电路、开 关机电路、摄像电路、蓝牙电路、FM电路、显示 电路、SIM卡电路、TF卡电路
2,射频电路
接收电路、发射电路

一、手机通用的接收与发射流程
天线:ANT 声表面滤波器:SAWfilter 低噪声放大器:LNA 功放:PA

手机通用的接收与发射流程
1、信号接收流程: 天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波(声 表面滤波器SAWfilter)——放大(低噪声放大器 LNA)——RX_VCO混频(混频器Mixer)——放大 (可编程增益放大器PGA)——滤波——IQ解调(IQ 调制器)——(进入基带部分)GMSK解调——信道均 衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。

手机通用的接收与发射流程
2、信号发射流程: 话音采集——放大——ADC——滤波——语音编
码——交织——加密——信道均衡——GMSK调制—— (进入射频部分)IQ调制(IQ调制器)——滤波—— 鉴相鉴频(鉴相鉴频器)——滤波——TX_VCO混频 (混频器Mixer)——功率放大(PA)——双工器—— 天线匹配电路——天线发射。

手机通用的接收与发射流程
3、射频电路原理框图:

二、射频电路的主要元件及工作原理
天线:ANT 声表面滤波器:SAWfilter 低噪声放大器:LNA 功放:PA

射频电路结构和工作原理

射频电路结构和工作原理 一、射频电路组成和特点: 普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调;发射信息调制。早期手机通过超外差变频(手机有一级、二级混频和一本、二本振电路),后才解调出接收基带信息;新型手机则直接解调出接收基带信息(零中频)。更有些手机则把频合、接收压控振荡器(RX—VCO)也都集成在中频内部。 RXI-P RXQ-P RXQ-N (射频电路方框图) 1、接收电路的结构和工作原理: 接收时,天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波,

高频放大后,送入中频内进行解调,得到接收基带信息(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N);送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点: (1)、接收电路结构。 (2)、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。 电路分析: (1)、电路结构。 接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管(低噪声放大器)、中频集成块(接收解调器)等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路,其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。 (接收电路方框图) (2)、各元件的功能与作用。 1)、手机天线: 结构:(如下图)

由手机天线分外置和内置天线两种;由天线座、螺线管、塑料封套组成。 塑料封套螺线管 (外置天线)(内置天线) 作用: a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。 b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。 2)、天线开关: 结构:(如下图) 手机天线开关(合路器、双工滤波器)由四个电子开关构成。 900M收收GSM 900M收控收控 900M发控GSM 900M发入GSM (图一)(图二) 作用:其主要作用有两个: a)、完成接收和发射切换; b)、完成900M/1800M信号接收切换。

手机射频接收功能电路分析

一、接收电路的基本组成 移动通信设备常采用超外差变频接收机。这是因为天线感应接收到的信号十分微弱,而鉴频器要求的输入信号电平较高而且稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上。这么大的放大量,要用多级调谐放大器且要稳定,实际上是很难办得到的。另外高频选频放大器的通带宽度太宽,当频率改变时,多级放大器的所有调谐回路必须跟着改变,而且要做到统一调谐,这也是难以做到的。超外差接收机则没有这种问题,它将接收到的射频信号转换成固定的中频,其主要增益来自于稳定的中频放大器。 手机接收机有三种基本的框架结构:一种是超外差一次变频接收机,一种是超外差二次变频接收机,第三种是直接变频线性接收机。 超外差变频接收机的核心电路就是混频器,可以根据手机接收机电路中混频器的数量来确定该接收机的电路结构。 1.超外差一次变频接收机 接收机射频电路中只有一个混频电路的称作超外差一次变频接收机。超外差一次变频接收机的原理方框图如图4-1所示。它包括天线电路(ANT)、低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、中频放大器(IF Amplifier)和解调电路(Demodula tor)等。摩托罗拉手机接收电路基本上都采用以上电路。 超外差一次变频接收机工作过程是:天线感应到的无线蜂窝信号(GSM900频段935,--960MHz或DCSl800频段1805---1880MHz)不断变频,经天线电路和射频滤波器进入接收电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大,放大后的信号再经射频滤波器后,被送到混频器。在混频器中,射频信号与接收VCO信号进行混频,得到接收中频信号。中频信号经中频放大后,在中频处理模块内进行RXI/Q解调,解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被分频,然后与接收中频信号进行混频,得到67.707kHz的RXI/Q信号。2.超外差二次变频接收机 若接收机射频电路中有两个混频电路,则该机是超外差二次变频接收机。超外差二次变频接收机的方框图:如图4-2所示。 与一次变频接收机相比,二次变频接收机多了一个混频器和一个VCO,这个V CO在一些电路中被叫作IFVCO或VHFVCO。诺基亚手机、爱立信手机、三星、松下和西门子等手机的接收电路大多数属于这种电路结构。 在图4—1和图4-2中,解调电路部分也有VCO,应注意的是,该处的VCO 信号是用于解调,作参考信号而且该VCO信号通常来自两种方式:一是来自基准频率信号13MHz,另一种是来自专门的中频VCO。 超外差二次变频接收机工作过程是:天线感应到的无线蜂窝信号(GSM900频段935~960MHz或DCSl800频段1805—1880MHz)经天线电路和射频滤波器进入接收电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大放大后的信号再经射频滤波后被送到第一混频器。在第一混频器中,射频信号接收VCO信号进行混频,得到接收第一中频信号。第一中频信号与接收第二本机振荡信号混频,得到接收第二中频。接收第二本机振荡来自VHFVCO电路。接收第二中频信号经二中频放大后,在中频处理模块内进行RXI/Q解调,解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被分频,然后与接收中频信号进行混频,得到67. 707kHz的RXI/Q信号。 3.直接变频线性接收机

超级电容器的三种测试方法详解

超级电容器电极材料性能测试的三种常用电化学方法,欢迎大家一起交流 ★★★★★★★★★★? 关于超级电容器电极材料性能测试常用的三种电化学手段,大家一起交流交流自己的经验。我先说说自己的蠢蠢的不成熟的经验。不正确或者不妥的地方欢迎大家指正批评,共同交流。希望大家都把自己的小经验,测试过程中遇到的问题后面如何解决的写出来,共同学习才能共同进步。也希望大家可以真正的做到利用电化学板块解决自己遇到的电化学问题。 循环伏安cyclic voltammetry (CV) 由CV曲线,可以直观的知道大致一下三个方面的信息 ? Voltage window(水系电解液的电位窗口大致在1V左右,有机电解液的电位窗口会在2.5V左右)关于很多虫虫问,电位窗口应该从具体的哪个电位到哪个电位,这个应该和你的参比电极和测试体系有关。工作站所测试的电位都应该是相对于参比电极的,所以不要纠结于为什么别人的是0-1V,而你测试的是-0.5-0.5V,这个与参比电极的本身电位(相对于氢标的电位)以及测试的体系本身有很大关系。?Specific capacitance (比电容,这个是超级电容器重要的参数之一,可以利用三种测试手段来计算,我一般都是利用恒电流充放电曲线来计算) ?Cycle life (超级电容器电极材料好坏的另一个比较重要的参数,因为一个很棒的电极材料应该是要做到既要有比较高的比电容又要有比较好的循环稳定性) 测试的时候比较重要的测试参数:扫描速度和电位扫描范围。电位的扫描范围,一般会在一个比较宽的范围扫描一次然后选择电容性能还比较好的区间再进行线性扫描,扫描速度会影响比电容,相同的电极材料相同测试体系扫速越大计算出的比电容会越小。

基于射频电路中各典型功能模块的详细分析

基于射频电路中各典型功能模块的详细分析 随着电路集成技术日新月异的发展,射频电路也趋向于集成化、模块化,这对于小型化移动终端的开发、应用是特别有利的。目前手机的射频电路是以RFIC 为中心结合外围辅助、控制电路构成的。射频电路中各典型功能模块的分析是我们讨论的主要内容。 Outline收发器(Transceiver)锁相环(PLL)功率控制环路(APC)收发双工器(Diplexer)衰减网络(Attenuation)匹配网络(Matching)滤波网络(Filter)平衡网络(Balance)其它 1.收发器(Transceiver)收发器即调制解调器调制:发射时基带信号加载到射频信号解调:接收时射频信号过滤出基带信Transceiver根据其工作频率可分为:单频、双频、三频等Transceiver根据其中频特征可分为有中频、零中频、近零中频等以DB2009为例介绍Transceiver UAA3535的内部结构UAA3535是近零中频收发器,它最多可以作三频收发它内部有:三个PLL(包括一个内置VCO)、正交混频解调器、可控增益低噪放大器、混频调制器等它需外接:13MHz参考基准时钟、RXVCO、TXVCO、基带控制信号等我们需要研究其内部各重要节点的频率、带宽,信号转换的流程等细节 2.锁相环(PLL)锁相环四个基本构成元素:鉴相器(PD)鉴频器(FD)鉴相鉴频(PFD):PD/FD/PFD是一个相位/频率比较装置,用来检测输入信号与反馈信号之间的相位/频率差环路滤波器Loop Filter(LP):LP一般为N阶低通滤波器电压控制振荡器(VCO):VCO 是一个电压--频率变换装置,输出振荡频率应随输入控制电压线性地变化参考信号源(Reference signal source):参考信号源提供与反馈信号鉴相鉴频用的对比输入信号 锁相环路的性能锁相环的基本性能包括捕获过程与同步。(1)捕获过程的性能指捕获带和捕获时间。捕获带指环路能通过捕获过程而进入同步状态所允许的最大固有频差捕获时间

射频电路结构和工作原理

射频电路结构和工作原理 一、射频电路组成和特点: 普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调;发射信息调制。早期手机通过超外差变频(手机有一级、二级混频和一本、二本振电路),后才解调出接收基带信息;新型手机则直接解调出接收基带信息(零中频)。更有些手机则把频合、接收压控振荡器(RX —VCO )也都集成在中频内部。 RXI-P RXI-N 900M RXQ-P RXQ-N 1800M VCC 频率取样 13M CLK 功 DAT 率 RST 样 取 发射频率取样 信 号 TXI-P TXI-N 射频电压 TXQ-P TXQ-N 等级 (射频电路方框图) 1、接收电路的结构和工作原理: 接收时,天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波, 天 线 开 关 接收解调 频 率 合 成 R X VCO 鉴相 调制 功 率 放大器 TX VCO 功控 分频 发射互感器

高频放大后,送入中频内进行解调,得到接收基带信息(RXI-P 、RXI-N 、RXQ-P 、RXQ-N );送到逻辑音频电路进一步处理。 1、 该电路掌握重点: (1)、接收电路结构。 (2)、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。 电路分析: (1)、电路结构。 接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管(低噪声放大器)、中频集成块(接收解调器)等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路,其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。 900M 1800M SYN-VCC 频率取样 13M SYN-CLK SYN- DAT SYN- RST (接收电路方框图) (2)、各元件的功能与作用。 1)、手机天线: 结构:(如下图) 由手机天线分外置和内置天线两种;由天线座、螺线管、塑料封套 天 线 开 关 接收解调 频 率 合 成 R X VCO O CPU (音频) 分频 数字 处理 音频放大

交流阻抗测试

对电化学电池使用一正弦信号激励,然后分析产生的电流,这是最早用来测量快速电子转移反应速率常数的一种方法.在任何快速反应的测量中,无论采用什么技术,都必须在短时间得到有关信息,否则扩散,而不是动力学,成为速率决定过程.交流电桥一度曾是可用来在毫秒及更短时间量程上测量的唯一仪器方法,利用平衡下的电化学电池作为wheatstone电桥的未知臂,从而建立了目前的交流电技术和分析方法的基础.现代仪器方法位交流电测量比手动平衡电桥迅速得多,因此可在动态而不是平衡条件下连续记录交流电参数,例如在循环伏安法或极谱实验中.在时间量程的另一端,交流电技术在腐蚀腐蚀研究中现在是重要的,在这方面,快速响应不如常见的涉及表面和溶液反应的复杂过程的全面分析来得重要.这里现代计算方法在交流电方法得应用中是必不可少的. 8.2 电化学电池阻抗的测量 在任何交流电方法中有几个共同性问题的考虑要记住. (a)激励信专的频率 如果交流电方法作为判别性方法使用,则频率范围应该尽可能宽.在理想中这意味着,如果所有理论工具已齐备,包括Kramers-Krong 分析法(见下文),那么频率范围在6到7个10倍频,如10-2到105Hz 的潜力应充分使用. (b)线性. 专虑到基元反应步骤的速率是指数性依赖斤电位的,电化学过程在本质上是非线性的。然而最充分发展的交流电理论全是线件理论, 这意味着要使用它们就要将激励信号幅但保持得足够小,以使体系成 为非常近似于线性.(即可以应用Butlter-V olmer方程式的线性近似 式,见式(1.34).)振幅容许值随试验的体系和频率领改变,但一般规 则是,峰—峰幅值不超过l0mV,除非有某种特别指明可以安全地这样 做,而且即使是这—低水平的扰动,也可能产生问题.非线性是通过在 电池响应中而产生激励信号的谐被而表现出来的,因此可以用频谱分 析仪之类的检测系统来检洲它们的存在相测迢它们的帕值.应该按常 规地使用示波器来监测电池电流中的交流成分,而由正弦波响应的可 见畸变作为表示任何显著的非线性的方法.进一步的简单检查是用不 问激励幅值进行分析,响应的如何差异都意味着非线性已成为问题. (c)谬误的响应 众所用知,交流电技术易于因测量回路中的谬误效应而产生歪曲.不易设计一种恒电位仪,在高频时不发生相位移而仍具有足够高的增 益.接线与地和接线本身之间的杂散电容,以及接线和电池内部结构 的自感应在很高的频率时总是一个问题. 设计良好的电池可以帮助在一定程度上减轻这些问题,应该对下列几点加以注意.工作电极相对电圾应该对称放置,以便提供非常均 匀的电流分布.Luggin毛细管应该靠近工作电极,但不要靠很大近, 这样可尽可能减小末补偿的Ohm电阻,但又避免了引起不规则电流 分布的屏蔽效应.毛细管最好应该是直而短的,但口径不要太细,否则 其电阻将是高的.参考电极本身的电阻应尽可能地低,并通过一个用 短导线与之相连的高输入阻抗的单位增益放大器来对之进行缓冲,以 便将参考回路的RC时间常数降到最小(参见第十一章).

交流阻抗的测量方法

交流阻抗的测量方法 交流阻抗法是电化学测试技术中一类十分重要的方法,是研究电极过程动力学和表面现象的重要手段。特别是近年来,交流阻抗的测试精度越来越高,超低频信号阻抗谱也具有良好的重现性,再加上计算机技术的进步,对阻抗谱解析的自动化程度越来越高,这就使我们能更好的理解电极表面双电层结构,活化钝化膜转换,孔蚀的诱发、发展、终止以及活性物质的吸脱附过程。 (1)交流阻抗:交流阻抗即阻抗,在电子学中,是指电子部件对交流激励信号呈现出的电阻和电抗的复合特性;在电化学中,是指电极系统对所施加的交流激励信号呈现出的电阻和电抗的复合特性。阻抗模的单位为欧姆,阻抗辐角(相角)的单位为弧度或度。 (2)交流阻抗谱:在测量阻抗的过程中,如果不断地改变交流激励信号的频率,则可测得随频率而变化的一系列阻抗数据。这种随频率而变的阻抗数据的集合被称为阻抗频率谱或阻抗谱。阻抗谱是频率的复函数,可用幅频特性和相频特性的组合来表示;也可在复平面上以频率为参变量将阻抗的实部和虚部展示出来。测量频率范围越宽,所能获得的阻抗谱信息越完整。RST5200电化学工作站的频率范围为:0.00001Hz~1MHz,可以很好地完成阻抗谱的测量。 (3)电化学阻抗谱:电化学阻抗谱是一种电化学测试方法,采用的技术是小信号交流稳态测量法。对于电化学电极体系中的溶液电阻、双电层电容以及法拉第电阻等参量,用电化学阻抗谱方法可以很精确地测定;而用电流阶跃、电位阶跃等暂态方法测定,则精度要低一些。另外,像扩散传质过程等需要用较长时间才能测定的特性,用暂态法是无法实现的,而这却是电化学阻抗谱的长项。 (4)电化学阻抗谱测量的特殊性:就测量原理而言,在电化学中测量电极体系的阻抗谱与在电子学中测量电子部件的阻抗谱并没有本质区别。通常,我们希望获得电极体系处于某一状态时的电化学阻抗谱。而维持电极体系的状态,须使电极电位保持不变。通常认为,电极电位变化50mV以上将会破坏现有的状态。因此,在电化学阻抗谱测量中,必须注意两个关键点,即:偏置电位和正弦交流信号幅度。 (5)正弦交流信号的幅度:为了避免对电化学电极体系产生大的影响以及希望其具有较好的线性响应,正弦交流信号的幅度通常可设在2~20mV之间。 (6)自动去偏:在电化学阻抗谱测量过程中,由于偏置电位不一定等于开路电位以及少量的非线性作用,在工作电极电流中还会含有直流成分。去除这个直流成分(偏流),可扩大交流信号的动态范围、提高信噪比。RST5200电化学工作站,可在测量过程中动态地调整去偏电流,使获得的阻抗谱数据更精准。另外,在软件界面的状态栏中,可实时显示工作电极的极化电流,供操作者参考。 以上为交流阻抗的相关说明,下面我们就实验设置过程中遇到的专业名词

发电机交流阻抗试验具体步骤流程

《发电机转子绕组的交流阻抗和功率损耗测量》 一、试验目的:如果转子绕组出现匝间短路,则转子绕组有效匝数就会减小,其交流阻抗就会减小,损耗会有所增大,因此,通过本次测量转子绕组交流阻抗和功率损耗,与历次试验数据相比,就可以有效地判断转子绕组是否有匝间短路。轻微的匝间短路并不会对发电机产生很大的影响,常常被忽略,但如果匝间短路程度加剧,则会引起机组的振动增大,励磁电流增大,严重时造成转子一点甚至两点接地故障,大轴磁化、烧毁护环恶性事故的发生。因此对发电机转子绕组匝间短路故障的检测十分必要。 二、试验方法:通过滑环向转子绕组施加交流电压,通过仪器自动读取电压、电流、功率损耗和交流阻抗。施加电压的大小用调压器来调节。 三、试验仪器:HVZ-Ⅱ发电机转子交流阻抗测试仪、调压器 四、试验步骤:(1)试验前先确认转子绕组的励磁回路已全部断开并验电。(2)对试验现场进行封闭,用围栏或绳子将试验现场围起。 (3)用量程为500V的兆欧表对转子进行绝缘电阻测量。 (3)按试验原理图接好试验线路,带电空试以检查试验设备和各仪器仪表是否正常。 (4)试验电压的确定:对于额定励磁电压在400V及以下的绕组,施加的电压一般考虑为其电压值等于额定励磁电压。额定励磁电压大于400V时,电压可适当降低,对于本次#5发电机转子交流阻抗试验施加电压220V即可满足条件。(5)确定好接线后,打开仪器,设置电压步长,可选择单向测量或双向测量,选择单相测量后进行慢慢升压,读取并记录电压、电流、交流阻抗和功率损耗。(6)分别在盘车状态下、500r/min、1400 r/min、2200 r/min、3000 r/min转速下进行转子交流阻抗测量,每种状态都应在几个不同的电压下进行测量。 (7)试验完毕后,断开电源,然后需检查试验仪表是否正常,收拾仪器并清理场地。 五、试验标准:1、阻抗和功率损耗值自行规定。在相同试验条件下与历年数值比较,不应有显著变化。相差10%应该引起注意。 2、隐极式转子需要在膛外或膛内以及不同转速下测量。 3、每次试验应在相同条件、相同电压下进行,试验电压峰值不超过额定励磁电

手机layout和射频电路分析

某机型的layout方案 以射频器件面为layer1层射频基带 layer1:器件器件 layer2: signal 大部分地址和数据signal、部分模拟线(对应3层是地) layer3: GND 部分走线(包括键盘面以及2层走不下的线)、GND Layer4:带状线需穿过射频的基带模拟控制线(txramp_rf、afc_rf)、音频线、 基带主芯片之间的模拟接口线、主时钟线 Layer5: GND GND Layer6:电源层VBAT、LDO_2V8_RF(150mA)、VMEM(150mA)、VEXT(150mA)、VCORE(80mA) 、VABB(50mA)、VSIM(20mA) 、VVCXO(10mA) Layer7: signal 键盘面的走线 Layer8:器件器件 二.具体布线要求 1.总原则: 布线顺序:射频带状线及控制线(天线处)――基带射频模拟接口线(txramp_rf、afc_rf)――基带模拟线包括音频线与时钟线――模拟基带和数字基带接口线――电源线――数字线。 2. 射频带状线及控制线布线要求 RFOG、RFOD网络为第四层的带状线,线宽为3mil,其上下两层均用地包住,带状线宽度根据实际板材厚度、以及走线长来确定;由于带状线均需打2~7的孔,注意底层在这些孔附近用地包住,并且其他层走线不要离这些孔太近; RX_GSM、RX_DCS、RX_PCS网络为顶层射频接收信号线,线宽走8mil;RFIGN、RFIGP、RFIDN、RFIDP、RFIPN、RFIPP网络为顶层和第二层射频接收信号线,定层线宽走8mil,第二层线宽走4mil; GSM_OUT、DCS_OUT、TX_GSM、TX_DCS/PCS网络为顶层功放输出发射信号线,线宽走12mil 为宜; 天线开关输出到测试座、天线触点的顶层信号线ANT_1、ANT_2、ANT_3、ANT,线宽为12mil 为宜。 3. 与射频接口模拟线(走四层) TXRAMP_RF、AFC_RF网络的走线尽量加粗且两边用地线围住,线宽走6mil; QN_RF、QP_RF;IN_RF、IP_RF为两对差分信号线,请线长尽可能相等,且尽可能间距相等,在第四层的走线宽为6mil。 4. 重要的时钟线(走四层) 13MHz的晶体U108以及石英晶体G300部分为噪声敏感电路,其下面请尽量减少信号走线。石英晶体G300的两个端子OSC32K_IN、OSC32K_OUT步线时注意要平行走线,离D300越近越好。请注意32K时钟的输入和输出线一定不能交叉。 SIN13M_RF、CLK13M_IN、CLK13M_T1、CLK13M_T2、CLK13M_IN_X、CLK13M_OUT网络的走线请尽量短,两边用地线围住,走线的相邻两层要求都是地。

手机射频电路设计

手机RF电路设计 手机功能的增加对PCB板的设计要求更高,伴随着一轮蓝牙设备、蜂窝电话和3G时代来临,使得工程师越来越关注RF电路的设计技巧。射频(RF) 电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种“黑色艺术”,但这个观点只有部分正确,RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。当然,有许多重要的RF设计课题值得讨论,包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波,所以这些对手机的EMC、EMI影响都很大,下面就对手机PCB板的在设计RF 布局时必须满足的条件加以总结: 1 尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单地说,就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路。手机功能比较多、元器件很多,但是PCB空间较小,同时考虑到布线的设计过程限定最高,所有的这一些对设计技巧的要求就比较高。这时候可能需要设计四层到六层PCB了,让它们交替工作,而不是同时工作。高功率电路有时还可包括RF缓冲器和压控制振荡器(VCO)。确保PCB板上高功率区至少有一整块地,最好上面没有过孔,当然,铜皮越多越好。敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。 2 设计分区可以分解为物理分区和电气分区。物理分区主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等问题;电气分区可以继续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。 3.2.1 我们讨论物理分区问题。元器件布局是实现一个优秀RF设计的关键,最有效的技术是首先固定位于RF路径上的元器件,并调整其朝向以将RF路径的长度减到最小,使输入远离输出,并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路。 最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层,并尽可能将RF线走在表层上。将RF路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感,而且还可以减少主地上的虚焊点,并可减少RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会。在物理空间上,像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个RF区之间相互隔离开来,但是双工器、混频器和中频放大器/混频器总是有多个RF/IF 信号相互干扰,因此必须小心地将这一影响减到最小。 3.2.2 RF与IF走线应尽可能走十字交叉,并尽可能在它们之间隔一块地。正确的RF路径对整块PCB板的性能而言非常重要,这也就是为什么元器件布局通常在手机PCB板设计中占大部分时间的原因。在手机PCB板设计上,通常可以将低噪音放大器电路放在PCB板的某一面,而高功率放大器放在另一面,并最终通过双工器把它们在同一面上连接到RF端和基带处理器端的天线上。需要一些技巧来确保直通过孔不会把RF能量从板的一面传递到另一面,常用的技术是在两面都使用盲孔。可以通过将直通过孔安排在PCB板两面都不受RF干扰的区域来将直通过孔的不利影响减到最小。有时不太可能在多个电路块之间保证足够的隔离,在这种情况下就必须考虑采用金属屏蔽罩将射频能量屏蔽在RF区域内,金属屏蔽罩必须焊在地上,必须与元器件保持一个适当距离,因此需要占用宝贵的PCB板空间。尽可能保证屏蔽罩的完整非常重要,进入金属屏蔽罩的数字信号线应该尽可能走内层,而且最好走线层的下面一层PCB是地层。RF信号线可以从金属屏蔽罩底部的小缺口和地缺口处的布线层上走出去,不过缺口处周围要尽可能地多布一些地,不同层上的地可通过多个

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