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電子設計

電子設計 - PCB設計における無線LANトランシーバのパワーとグランド

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電子設計 - PCB設計における無線LANトランシーバのパワーとグランド

PCB設計における無線LANトランシーバのパワーとグランド

2021-10-27
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Author:Downs

電源配線及び電源バイパスの基本原理

RF回路を設計するとき電源回路とその設計 PCBレイアウト 高周波信号経路の設計が完了するまでよく残される. 慎重に考えられなかったデザインのために, 回路の周りの電源電圧は、誤った出力およびノイズ, RF回路のシステム性能に悪影響を及ぼす. 適切に割り当てる PCB層s, スター形VCCリードの使用, そして、適切なデカップリングコンデンサをVCCピンに加えることは、システムの性能を改善し、最良の指標を得るのを助ける.


妥当 PCB層 アロケーションはその後の配線処理を簡素化するのに便利である. 4層PCB(WLANの一般的に使用される回路基板)のために。ほとんどのアプリケーションで, 回路基板の上部層は、部品およびRFリード線を配置するために使用される, そして、第2のレイヤーは、システムグラウンドとして使われる. 電源部は第3層に配置される, そして、どんな信号線も第4の層に分配されることができます.


優れた電力供給デカップリング技術の厳密なPCBレイアウトとVCCリード(スタートポロジー)の組み合わせは、任意のRFシステム設計のためのしっかりした基礎を築くことができます。実際の設計においてシステム性能指標を減少させる他の要因があるが、「ノイズフリー」電力供給を有することは、システム性能を最適化するための基本的な要素である。

pcb board

RF接地及びビア設計の基本原理

グランドのレイアウトとリードは、WLAN回路基板の設計の鍵でもあり、回路基板の寄生パラメータに直接影響を及ぼし、システムの性能を低下させることのない危険性がある。RF回路設計にはユニークな接地方式はない。設計に満足できる性能指標を達成するいくつかの方法がある。グランドプレーンまたはリード線は、アナログ信号グラウンドおよびデジタル信号グラウンドに分割されることができて、それも高電流または高消費電力を有する回路を分離できる。


地上飛行機が決定されたあと、最短経路ですべての信号根拠を接地面に接続してください。通常、ビアは、一番上のレイヤーの接地線をグランドプレーンに接続するために用いる。ビアは誘導性であることに留意すべきである。


他の回路のノイズを除去し、局部的に発生したノイズを抑制し、それによって、電力線を通るステージ間の交差干渉を除去する。デカップリングコンデンサが、ビアとグランドとの間のインダクタンス効果により、同じグランドを使用する場合、これらの接続点におけるビアは、2つの電源からのすべてのRF干渉を運ぶが、それは、デカップリングコンデンサの機能を失うだけでなく、システムにおける段間雑音結合のための別の経路も提供する。


図6はPCBレイアウトの一例を示す。グラウンドパッドの上に多くの地面のビアがあります。

適切な電源バイパス及び接地によるPLLスプリアス信号の抑圧

スペクトル・マスクを伝送するために802.11 a / b / gシステムの要件を満たすのは、設計プロセスの難しい点です。線形性指数と電力消費はバランスをとらなければならず、十分な送信電力を維持するという前提の下でIEEEに到達するように一定のマージンを確保しなければならない。とFCC規則。アンテナ端でのIEEE 802.11 gシステムによって要求される典型的な出力電力は+15 dBmであり、周波数偏差が20 MHzであるときに周波数偏差は−28 dBrである。周波数帯の隣接チャネルの電力阻止比(acpr)は,ある前提の下で特定の用途に対して正しいデバイスの線形特性の関数である。伝送チャネルのACPR特性を最適化するための多くの仕事は、経験に基づいてTX - ICおよびPAのバイアスを調整して、PAの入力段、出力段および中間ステージの整合ネットワークを調整することによって、なしとげられる。


加えて, 電源配線が無理なら, 例えば, VCOのパワーリードはチャージポンプ電源のすぐ下に位置する, VCO電源上で同じノイズを観測することができる, そして、生成されたスプリアス信号は、ACPR特性に影響を及ぼすのに十分である, デカップリングを強化しても, 結果は改善されません. この場合は, を調べる必要がある PCB配線 そして、VCOの電源リード線を再配置する, これは効果的に漂流特性を改善し、仕様によって要求される仕様を満たす.