Im RF-Schaltungsdesign bestimmen Layout und Routing direkt die Produktleistung. Ein gutes Design reduziert nicht nur Interferenzen, sondern verbessert auch die Stabilität. Heute führe ich Sie durch die wichtigsten Grundlagen des RF-PCB-Designs, damit Ihr Produkt von Anfang an erfolgreich ist!

I. RF-Produkt-Layout-Techniken

1️⃣ Prinzip des linearen Layouts: Innerhalb desselben abgeschirmten Hohlraums sollte das Haupt-RF-Signal in einer Linie angeordnet werden, die der Richtung des Signalflusses folgt. Eine L-Form kann verwendet werden, wenn der Platz begrenzt ist, aber eine U-Form sollte vermieden werden, um Signal-Selbstinterferenzen zu verhindern.
2️⃣ Wenn mehrere Kanäle perfekt symmetrisch sind und mehrere Empfangs- oder Sendekanäle haben, müssen das Layout und das Routing jedes Kanals identisch sein, um Phasenkonsistenz und ausgewogene Leistung zu gewährleisten.
3️⃣ Planen Sie das Signal-Routing im Voraus. Berücksichtigen Sie die Kopplungsbeziehung zwischen dem Hauptsignalpfad und den Komponenten während der Layoutphase, um zu vermeiden, dass Sie später zu unvernünftigem Routing gezwungen werden.
4️⃣ Tipp zur Platzierung von Induktivitäten: Induktivitäten sollten senkrecht zu benachbarten Induktivitäten platziert werden, um gegenseitige Induktivitätsinterferenzen zu reduzieren.
5️⃣ Trennung von hoher und niedriger Leistung: Hochleistungsverstärker (HPAs) und rauscharmen Verstärkern (LNAs) sollten so weit wie möglich voneinander entfernt gehalten werden. Wenn der Platz begrenzt ist, können sie auf gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte platziert oder so konzipiert werden, dass sie abwechselnd arbeiten.
6️⃣ Hohlraumisolierung: Hochfrequenzeinheiten in verschiedenen Modulen sollten mit Hohlräumen isoliert werden, insbesondere zwischen empfindlichen Schaltungen und starken Strahlungsquellen. Hochleistungs-Mehrstufenverstärker sollten ebenfalls jede Stufe isoliert haben.
7️⃣ Abschirmhohlraumdesign: Entwerfen Sie 3 mm metallisierte Befestigungslöcher an den Ecken des Hohlraums, um eine sichere Installation der Abschirmhülle zu gewährleisten.
8️⃣ Optimierung der Hohlraumform: Der Abschirmhohlraum sollte ein großes Seitenverhältnis haben und ein quadratisches Design vermeiden, um Resonanzeffekte zu reduzieren.

II. Wichtige Punkte für das RF-Signal-Routing
1️⃣ 50Ω Impedanzkontrolle: Die charakteristische Impedanz ist typischerweise für 50Ω ausgelegt. Die Breiten sind im Allgemeinen größer als 15 mil. Verwenden Sie Interlayer-Referenzen, um die Impedanzstabilität zu gewährleisten. Verwenden Sie nach Möglichkeit abgerundete Ecken anstelle von rechten Winkeln.
2️⃣ Angemessener Abstand und Vias: Halten Sie einen Abstand von 2Ω (mindestens 1Ω) zwischen der RF-Verbindung und der Masse-Kupferfolie ein. Der Abstand der abgeschirmten Vias sollte weniger als 1/20 der Signalwellenlänge betragen. Die Bauteil-Pads sollten für volle Konnektivität ausgelegt sein.
3️⃣Partitionsdesign: Trennen Sie digitale und analoge Schaltungen, um gegenseitige Interferenzen zu vermeiden. Auch die Stromversorgungs-Routing sollte partitioniert werden; verwenden Sie nicht einfach eine einzelne Ebene.
4️⃣Erdung in Hochleistungsbereichen: In Hochleistungsbereichen sollte eine vollständige Masseeebene beibehalten werden, vorzugsweise ohne Vias, um Wärmeableitung und Abschirmung zu gewährleisten.
5️⃣ Eingangs- und Ausgangsisolierung: RF-Ausgänge sollten von RF-Eingängen ferngehalten werden. Bei Bedarf sollte eine Abschirmung hinzugefügt werden, um Signalübersprechen zu verhindern.
6️⃣Schützen Sie empfindliche Signale: Analoge Signale sollten von Hochgeschwindigkeits-Digital- und RF-Signalen ferngehalten werden, um Interferenzen zu minimieren.

7️⃣ Tipps zur Kupferfolienverarbeitung: Die Kupferfolie sollte glatt und flach sein und scharfe Ecken und dünne Streifen vermeiden. Fügen Sie bei Bedarf Vias entlang der Kanten der Kupferfolie hinzu.
8️⃣ Antennenbereichsschutz: Platzieren Sie die Antenne in einem freien Bereich auf allen Ebenen, mindestens 5 mm von anderen Schaltungen entfernt.