La scheda RF separa il layout dei circuiti digitali e dei circuiti RF, con lo scopo principale di evitare i conflitti caratteristici naturali tra i due tipi di circuiti, sopprimendo le interferenze elettromagnetiche interregionali dalla radice e garantendo che le prestazioni principali del sistema RF, come la sensibilità di ricezione e la potenza di trasmissione, soddisfino gli standard.
Conflitto di caratteristiche naturali tra due tipi di circuiti
La differenza di ampiezza del segnale è estremamente ampia: l'oscillazione del segnale del circuito digitale può raggiungere diversi volt, mentre il segnale debole sul ricevitore RF è solitamente inferiore a 1 μV e la differenza di ampiezza tra i due può raggiungere fino a 120 dB. Il piccolo rumore nel circuito digitale è sufficiente a sopraffare completamente il segnale RF.
Le caratteristiche del rumore sono completamente opposte: i circuiti digitali sono forti sorgenti di rumore e la rapida inversione dei livelli di ns genererà un gran numero di armoniche ad alta-frequenza, irradiando interferenze elettromagnetiche verso l'esterno; Il circuito RF è un circuito altamente sensibile e la figura di rumore dell'LNA all'estremità ricevente viene facilmente aumentata di 2-3 dB dal rumore esterno, deteriorando direttamente le prestazioni di ricezione.
Gli obiettivi di progettazione sono fondamentalmente diversi: i circuiti digitali si concentrano sulla trasmissione di stati logici e non richiedono strettamente l'adattamento di impedenza; Il circuito RF si concentra sulla trasmissione efficiente della potenza ad alta frequenza e deve controllare rigorosamente l'impedenza caratteristica di 50 Ω durante l'intero processo. La miscelazione danneggerà la continuità dell'impedenza della linea di trasmissione RF.
Evitare il degrado delle prestazioni principali
Impedisci che le armoniche provenienti dall'orologio digitale e dal bus ad alta-velocità entrino nel collegamento RF ed evita una diminuzione di 5-10 dB nella sensibilità del ricevitore RF ed eccessive emissioni spurie all'estremità di trasmissione.
Per evitare picchi di tensione causati da correnti impulsive di commutazione nei circuiti digitali sulle linee elettriche, che possono invadere i pin di alimentazione dei chip RF e causare distorsioni del segnale RF, blocco PLL instabile-in e persino oscillazioni auto{{1}eccitate.
Il caso di test reale mostra che la cifra di rumore LNA del PCB gateway a 2,4 GHz senza layout di partizione raggiunge 3,5 dB; dopo aver completato la partizione fisica digitale/RF, la cifra di rumore scende a 2,0 dB e la sensibilità di ricezione viene aumentata direttamente di 8 dBm.
Ridurre la difficoltà di rettifica della compatibilità elettromagnetica
Predefinire il confine tra sorgenti di rumore e circuiti sensibili attraverso l'isolamento spaziale per evitare di fare affidamento su metodi di rettifica passiva come sfere magnetiche e coperture schermanti nella fase successiva, riducendo i costi dei materiali e i cicli di iterazione della progettazione.
Dopo la partizione, la messa a terra mirata a punto singolo della terra digitale e della terra RF, è possibile ottenere un filtraggio indipendente del ramo di alimentazione per evitare il flusso di corrente del circuito di terra tra i due piani di terra e tagliare il percorso di accoppiamento del rumore dallo strato inferiore.
Soddisfa i severi requisiti di messa a terra a bassa impedenza nei circuiti RF: il cablaggio da 1 mm nella banda di frequenza RF equivale a circa 1 nH di induttanza e la partizione può accorciare significativamente la messa a terra RF tramite percorso, evitando la perdita di segnale causata dall'elevata impedenza di messa a terra.