Płytka RF oddziela układ obwodów cyfrowych od obwodów RF, a głównym celem jest uniknięcie naturalnych konfliktów charakterystycznych między dwoma typami obwodów, tłumienie międzyregionalnych zakłóceń elektromagnetycznych od źródła i zapewnienie, że podstawowe działanie systemu RF, takie jak czułość odbioru i moc nadawania, spełniają standardy.
Konflikt cech naturalnych pomiędzy dwoma typami obwodów
Różnica amplitudy sygnału jest niezwykle duża: wahania sygnału obwodu cyfrowego mogą sięgać kilku woltów, podczas gdy słaby sygnał w odbiorniku RF jest zwykle mniejszy niż 1 μV, a różnica amplitud między nimi może sięgać nawet 120 dB. Niewielki szum w obwodzie cyfrowym wystarczy, aby całkowicie przytłoczyć sygnał RF.
Charakterystyka szumu jest całkowicie odwrotna: obwody cyfrowe są silnymi źródłami szumu, a szybkie zmienianie poziomów poziomu ns powoduje generowanie dużej liczby harmonicznych-wysokiej częstotliwości, emitujących zakłócenia elektromagnetyczne na zewnątrz. Obwód RF jest obwodem bardzo czułym, a współczynnik szumów LNA po stronie odbiorczej może łatwo wzrosnąć pod wpływem szumu zewnętrznego o 2-3 dB, co bezpośrednio pogarsza jakość odbioru.
Cele projektowe są zasadniczo różne: obwody cyfrowe skupiają się na przesyłaniu stanów logicznych i nie wymagają ściśle dopasowania impedancji; Obwód RF koncentruje się na wydajnej transmisji mocy o wysokiej częstotliwości i musi ściśle kontrolować impedancję charakterystyczną 50 Ω w całym procesie. Mieszanie spowoduje uszkodzenie ciągłości impedancji linii transmisyjnej RF.
Unikaj pogorszenia wydajności rdzenia
Zapobiegaj przedostawaniu się harmonicznych z zegara cyfrowego i-szybkiej magistrali do łącza RF i unikaj spadku czułości odbiornika RF o 5–10 dB oraz nadmiernych emisji niepożądanych po stronie nadawczej.
Aby uniknąć skoków napięcia spowodowanych prądami impulsowymi przełączania w obwodach cyfrowych na liniach energetycznych, które mogą przedostać się do styków zasilania chipów RF i spowodować zniekształcenie sygnału RF, niestabilne blokowanie PLL-, a nawet-samowzbudne oscylacje.
Rzeczywisty przypadek testowy pokazuje, że współczynnik szumów LNA płytki drukowanej bramki 2,4 GHz bez układu partycji osiąga 3,5 dB; po ukończeniu fizycznej partycji cyfrowej/RF współczynnik szumów spada do 2,0 dB, a czułość odbioru wzrasta bezpośrednio o 8 dBm.
Zmniejsz trudność prostowania kompatybilności elektromagnetycznej
Wstępnie zdefiniuj granicę między źródłami hałasu a wrażliwymi obwodami poprzez izolację przestrzenną, aby uniknąć polegania na pasywnych metodach prostowania, takich jak koraliki magnetyczne i osłony ekranujące na późniejszym etapie, redukując koszty materiałów i cykle iteracji projektu.
Po rozdzieleniu, ukierunkowanym jednopunktowym uziemieniu uziemienia cyfrowego i uziemienia RF, można uzyskać niezależne filtrowanie gałęzi zasilania, aby uniknąć przepływu prądu pętli uziemienia pomiędzy dwiema płaszczyznami uziemienia i odciąć ścieżkę sprzęgania szumów od dolnej warstwy.
Spełniają rygorystyczne wymagania dotyczące uziemienia o niskiej impedancji w obwodach RF: 1 mm okablowania w paśmie częstotliwości RF odpowiada indukcyjności około 1 nH, a podział może znacznie skrócić ścieżkę uziemienia RF, unikając utraty sygnału spowodowanej wysoką impedancją uziemienia.