【M博士问答】RF电路设计中,经常会遇到哪些常见问题?

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【M博士问答】RF电路设计中,经常会遇到哪些常见问题?

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。下面总结了经常出现的问题,望大家在后期设计中注意规避:

01、第一种: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,可能各自都工作良好。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(>3V)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120dB。显然,如果不能使数字信号与射频信号很好地分离,微弱的射频信号就可能遭到破坏,这样一来,无线设备工作性能就会恶化,甚至完全不能工作。

02、第二种: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1MHz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。

03、第三种: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起到如同电感器一样的作用。

粗略地计算,每毫米长度的电感量约为lnH,433 MHz时10toni 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。

04、第四种: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)。射频发射器的天线发出的高频信号可能会到达ADC的模拟输入端,因为任何电路线路都可能如天线一样发出或接收RF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。

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本文转载自:EDA365电子论坛
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