模组射频PCB设计随着物联网技术的兴起,现在的电子产品搭载无线通讯功能是越来越普遍了,而无线通讯技术是依赖于PCB上的射频电路来实现的,并且需要专业的设计和仿真分析工具。现将模组射频电路PCB设计分享给大家。走线原则对于自身没有连接器的模块,需通过RF走线和天线馈点或者连接器连接,所以RF线推荐走微带线,越短越好,差损控制在0.2dB以内,并且阻抗控制在50Q。在模块和天线连接器(或馈点)之间预留一个n型电路(两个并行器件接地脚要直接接到主地)供天线调试。在PCB走线时,此信号走线控制50Q。产品的射频性能与此走线密切相关。在PCB射频世线宽度约为0.5mtn,氏度尽植短,铜皓间距Odmim定线周圉打4伽J5£b2尺线旁边的GND管腳接地完整,形成一个对射频信号完整的包围圈两个天线接口的RF信号线阻抗都需要控制50Q。在实际应用中根据PCB的其他参数如参考层厚度、层数和叠层等都会影响到RF的走线方式,不同的情况参考GND层不一样,走线差距也将很大。3W原则多层板设计天线RF信号在PCB上走线时,首先考虑的是满足基本的“3W原则”。为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,如果线中心距不少3倍线宽时,则可保持70%的线间电场不互相干扰,称为“3W原则”。3W原则示意图射频PCBLayout部分•射频走线尽量做50欧姆阻抗,如果无关做到,应将射频走线宽度保持在0.5mm~lmm距地安全距离也要保持在0.5mm~1mm,周围打满地孔•射频座子的地建议尽量净空•过孔焊盘建议用泪滴结束射频走线应尽量远离电源,SIM卡,时钟,高速数字信号;保其不对周围器件产生的影I两P确射频走线周■围术打地孔射频走线出圆弧走线肘频测试点挖孔太大J造成20脚接地未与外部地连接’造成射频影响SIM卡肘频头接地太薄弱,需加宽接地线响,所以在天线周边建议客户不要放其他元器件,并且PCB上的走线尽可能远离RF部分。射频走线应尽量短,遇弯需走蛇形线或圆弧,周围打地孔;射频走线过长时,模块测和天线测建议预留匹配电路如果板上空间富裕,优先通过布局实现RF走线的短和直,如果布局空间不允许,需要拐角走线,一定避免直角或45°拐角走线,要走圆弧走线,如果实在要走直角了,可以通过放置元件通过元件的摆位的方式来替代走线来做90°角的转折,这样可以最大化避免阻抗突变造成的信号反射影响。两层板阻抗设计因为大部分客户多有用双面板进行设计,所以针对两层板典型的1.6mm,1.0mm厚度PCB设计做实例说明:案例一:PCB板厚1.6mm考虑到PCB板厚的影响,要完全符合3W原则很难实现,既要保证50Q走线,又要CoplanarWavoguidiDWithGround1'BSitostiale1HeighlSituUdfc1C'iclecbtLowerTroccVi^idthUppDrTraceWidthGr«:'un«dGtrjpS即•菲tiunTraceThicknessCoahro^boveSubstraleCQatirfl^bDveTrace匚oatiixiDielectricIoleranceMiriiiriurnMaKirnumH1|6^9920+/•r0.000062.9920|丢珈Er1I4.ZOOOM0.00004.2DL0I4.ZOUO讷|432908£O.ODOO4^2908|43.2-308W2|42.2903»O.ODOO42.230842.2908D:|0.5000+八|_O.ODOO|6.5000|~B.9Q®T1|~2008++|O.ODOO|1.2D0S|~1.200?C1|i.Daoa+/■O.ODOCI.ODOO1.ooao匚2|1.DOOO+”|O.ODOO|i.oDao|-i.OQaoCEr|4.2000+L「O.ODOCJ.2DOO4.20a0Zo5001O.COIQ00确保其不对周围器件产生的影响,所以在天线周边建议客户不要放其他元器件,并且PCB上的走线尽可能远离RF部分。经过我们大量实际验证,以下设计可以保证RF阻抗控制在50Q左右,并且受到影响最小:RF线宽43mil,离旁边的地(蓝色)的距离是8mil,射频走线的正下方是RF线参考层,通常为完整的地(红色)。RF线四周需完整的地保护,并且沿着走线方向尽量多打地孔。在射频走线及其参考地周围,不建议有其他任何走线或器件。50Q阻抗的理论计算:阻抗计算工具示意图(单位mil)Er1,T1,C1,C2,CEr参数一般由PCB板厂确认,每个PCB板厂的工艺和材质有略微差异,需要和PCB板厂确认。Hl为PCB厚度,W1为线宽,DI为线到旁边GND的距离。实际生产中要考虑误差。案例二PCB板厚1.0mmPCB板厚1.0mm时,RF在PCB上线宽是35mil,线到旁边的GND的间距是8mil。四层板,板厚1.0mm,RF线走在表层Layl,参考Lay2(GND层)。不同PCB板厂的叠层会有不同,以下图的4层板的...