天線設(shè)計(jì):
1、天線類型選擇
PCB 天線:如倒F天線(IFA)、蛇形天線(MIFA)(適合低成本設(shè)計(jì))。
外接天線:如陶瓷天線(體積小)、棒狀天線(高增益)。

2.4GHz射頻天線的最佳長度約為12.5厘米(0.125波長),而天線的寬度則取決于具體的天線設(shè)計(jì)和材料。
2.4GHz射頻天線的最佳長度是由其工作頻率決定的。根據(jù)公式λ=,其中c是光速(約300,000公里/秒),f是頻率(2.4GHz),可以計(jì)算出波長λ約為0.125米(12.5厘米)。因此,2.4GHz射頻天線的最佳長度約為12.5厘米,通常使用1/4波長的導(dǎo)線,即約3.125厘米。

3、天線周圍凈空
天線區(qū)域禁止鋪銅,周圍≥5mm無金屬構(gòu)件(如螺絲、外殼)。
4、地平面與屏蔽設(shè)計(jì)
PCB 天線通常需要局部地(如倒 F 天線的接地點(diǎn)),但避免大面積鋪銅。
外接天線的接地引腳需低阻抗連接至主地(多過孔)
射頻電路布局設(shè)計(jì)
1、射頻區(qū)域獨(dú)立:將射頻電路(RFIC、PA、LNA、天線)與其他數(shù)字電路(MCU、電源)物理隔離,避免干擾。
2、射頻電路器件:射頻電路器件相互靠近一些,也要靠近芯片一些,距離太遠(yuǎn)可能會失去匹配作用。
3、射頻的走線
射頻走線的長度要盡量短,線寬嚴(yán)格按照計(jì)算好的值去設(shè)定。在走線時尤其要注意的是,射頻走線中不要有任何帶有尖狀的折點(diǎn),在走線的轉(zhuǎn)折處,最好要用弧線來實(shí)現(xiàn)。

阻抗控制
在我們進(jìn)行原理設(shè)計(jì)與仿真之后,在 Layout 中很值得注意的一件事情就是阻抗控制。眾所周知,我們應(yīng)該盡量保證走線的特征是 50 歐姆,這主要和線寬有關(guān)。
過孔的位置:
首先,射頻走線的旁邊的地線最好能通過過孔打穿,接到底層或者中間層的地平面上,這樣可以是任何干擾信號或者輻射有最短的到地的通路,但是,過孔與射頻信號線的距離又不能太近,否則會嚴(yán)重影響射頻信號質(zhì)量,在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中可靈活把握。
其次,在面積較大的地平面處,我們通常會放置很多的過孔用于連接不同層的地。這在射頻電路的布線中,要注意的就是大過孔要沒有規(guī)律的打,最好能弄成菱形的,這樣可以最大限度的抑制各種干擾。
晶振布局:
1、短走線近芯片:減少寄生電感和電容,降低信號衰減和干擾。晶振布局要盡可能靠近芯片,時鐘才準(zhǔn)確。
2、遠(yuǎn)離干擾源:避免與射頻信號、高速數(shù)字線、電源線平行走線。
3、完整地平面:晶振下方必須保持連續(xù)的地平面,提供低阻抗回流路徑。
4、對稱布局:負(fù)載電容(C1/C2)對稱放置,確保起振穩(wěn)定。
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原文標(biāo)題:芯嶺技術(shù)2.4G系列芯片硬件設(shè)計(jì)指南
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