良好的電源去耦技術(shù)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?PCB 布局、Vcc 引線(xiàn)(星型拓?fù)?相結(jié)合，能夠?yàn)槿魏?RF 系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。盡管實(shí)際設(shè)計(jì)中還會(huì)存在降低系統(tǒng)性能指標(biāo)的其它因素，但是，擁有一個(gè)“無(wú)噪聲”的電源是優(yōu)化系統(tǒng)性能的基本要素。以下分享 13 條關(guān)于射頻電路的電源設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

(1)電源線(xiàn)是 EMI 出入電路的重要途徑。通過(guò)電源線(xiàn)，外界的干擾可以傳入內(nèi)部電路，影響 RF 電路指標(biāo)。為了減少電磁輻射和耦合，要求 DC-DC 模塊的一次側(cè)、二次側(cè)、負(fù)載側(cè)環(huán)路面積最小。電源電路不管形式有多復(fù)雜，其大電流環(huán)路都要盡可能小。電源線(xiàn)和地線(xiàn)總是要很近放置。

(2)如果電路中使用了開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源的外圍器件布局要符合各功率回流路徑最短的原則。濾波電容要靠近開(kāi)關(guān)電源相關(guān)引腳。使用共模電感，靠近開(kāi)關(guān)電源模塊。

(3)單板上長(zhǎng)距離的電源線(xiàn)不能同時(shí)接近或穿過(guò)級(jí)聯(lián)放大器(增益大于 45dB)的輸出和輸入端附近。避免電源線(xiàn)成為 RF 信號(hào)傳輸途徑，可能引起自激或降低扇區(qū)隔離度。長(zhǎng)距離電源線(xiàn)的兩端都需要加上高頻濾波電容，甚至中間也加高頻濾波電容。

(4)RF PCB 的電源入口處組合并聯(lián)三個(gè)濾波電容，利用這三種電容的各自?xún)?yōu)點(diǎn)分別濾除電源線(xiàn)上的低、中、高頻。例如：10uf，0.1uf，100pf。并且按照從大到小的順序依次靠近電源的輸入管腳。

(5)用同一組電源給小信號(hào)級(jí)聯(lián)放大器饋電，應(yīng)當(dāng)先從末級(jí)開(kāi)始，依次向前級(jí)供電，使末級(jí)電路產(chǎn)生的 EMI 對(duì)前級(jí)的影響較小。且每一級(jí)的電源濾波至少有兩個(gè)電容：0.1uf，100pf。當(dāng)信號(hào)頻率高于 1GHz 時(shí)，要增加 10pf 濾波電容。

(6)常用到小功率電子濾波器，濾波電容要靠近三極管管腳，高頻濾波電容更靠近管腳。三極管選用截止頻率較低的。如果電子濾波器中的三極管是高頻管，工作在放大區(qū)，外圍器件布局又不合理，在電源輸出端很容易產(chǎn)生高頻振蕩。

線(xiàn)性穩(wěn)壓模塊也可能存在同樣的問(wèn)題，原因是芯片內(nèi)存在反饋回路，且內(nèi)部三極管工作在放大區(qū)。在布局時(shí)要求高頻濾波電容靠近管腳，減小分布電感，破壞振蕩條件。

(7)PCB 的 POWER 部分的銅箔尺寸符合其流過(guò)的最大電流，并考慮余量(一般參考為 1A/mm 線(xiàn)寬)。

(8)電源線(xiàn)的輸入輸出不能交叉。

(9)注意電源退耦、濾波，防止不同單元通過(guò)電源線(xiàn)產(chǎn)生干擾，電源布線(xiàn)時(shí)電源線(xiàn)之間應(yīng)相互隔離。電源線(xiàn)與其它強(qiáng)干擾線(xiàn)(如 CLK)用地線(xiàn)隔離。

(10)小信號(hào)放大器的電源布線(xiàn)需要地銅皮及接地過(guò)孔隔離，避免其它 EMI 干擾竄入，進(jìn)而惡化本級(jí)信號(hào)質(zhì)量。

(11)不同電源層在空間上要避免重疊。主要是為了減少不同電源之間的干擾，特別是一些電壓相差很大的電源之間，電源平面的重疊問(wèn)題一定要設(shè)法避免，難以避免時(shí)可考慮中間隔地層。

(12)PCB 板層分配便于簡(jiǎn)化后續(xù)的布線(xiàn)處理，對(duì)于一個(gè)四層 PCB 板(WLAN 中常用的電路板)，在大多數(shù)應(yīng)用中用電路板的頂層放置元器件和 RF 引線(xiàn)，第二層作為系統(tǒng)地，電源部分放置在第三層，任何信號(hào)線(xiàn)都可以分布在第四層。

第二層采用連續(xù)的地平面布局對(duì)于建立阻抗受控的 RF 信號(hào)通路非常必要，它還便于獲得盡可能短的地環(huán)路，為第一層和第三層提供高度的電氣隔離，使得兩層之間的耦合最小。當(dāng)然，也可以采用其它板層定義的方式(特別是在電路板具有不同的層數(shù)時(shí))，但上述結(jié)構(gòu)是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的一個(gè)成功范例。

(13)大面積的電源層能夠使 Vcc 布線(xiàn)變得輕松，但是，這種結(jié)構(gòu)常常是引發(fā)系統(tǒng)性能惡化的導(dǎo)火索，在一個(gè)較大平面上把所有電源引線(xiàn)接在一起將無(wú)法避免引腳之間的噪聲傳輸。反之，如果使用星型拓?fù)鋭t會(huì)減輕不同電源引腳之間的耦合。

審核編輯 黃昊宇