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よくある質問

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RF回路の電源設計の要点
2020-09-14
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Author:Dag      Share

(1)電力線は、回路に出入りするEMIの重要な方法です。電力線を介して、外部干渉が内部回路に伝達され、RF回路のインデックスに影響を与える可能性があります。電磁放射と結合を低減するために、DC-DCモジュールの一次側、二次側、および負荷側のループ面積を最小にする必要があります。電源回路の形態がどんなに複雑であっても、その大電流ループは可能な限り小さくする必要があります。電源コードとアース線は常に近くに配置する必要があります。




(2)回路にスイッチング電源を使用する場合、スイッチング電源の周辺機器のレイアウトは、最短の電力リターンパスの原則に準拠している必要があります。フィルタコンデンサは、スイッチング電源の関連するピンの近くに配置する必要があります。スイッチング電源モジュールの近くで、コモンモードインダクタを使用します。




(3)シングルボード上の長距離電力線は、カスケードアンプの出力端子と入力端子に同時に接近したり通過したりすることはできません(45dBを超えるゲイン)。自己励起を引き起こしたり、セクターの分離を低下させたりする可能性のあるRF信号伝送パスとしての電力線は避けてください。長距離電力線の両端、中央でも高周波フィルタコンデンサを追加する必要があります。




(4)三フィルタコンデンサは、電力の入口に並列に接続されているRF PCB。これらの3つのコンデンサの利点は、それぞれ電力線の低周波数、中周波数、および高周波数をフィルタリングするために使用されます。例:10uF、0.1uF、100pF。電源の入力ピンに大きいものから小さいものの順に近くにあります。


RFPCB設計

RFPCB設計


(5)同じグループの電源を使用して小信号カスケード増幅器に給電する場合、最終段から始めて前段に順番に電力を供給する必要があります。これにより、最終段の回路で生成されるEMIが表舞台。パワーフィルタの各ステージには、0.1uF、100pFの少なくとも2つのコンデンサがあります。信号周波数が1GHzより高い場合は、10PFフィルタコンデンサを追加する必要があります。




(6)フィルタコンデンサはトランジスタピンに近づけ、高周波フィルタコンデンサはピンに近づけてください。カットオフ周波数の低いトランジスタを選択します。電子フィルタの三極真空管が増幅領域で動作する高周波トランジスタであり、周辺機器の配置が不合理である場合、出力で高周波発振が発生しやすくなります。チップにフィードバックループがあり、内部三極真空管が増幅領域で動作するため、リニアレギュレータモジュールにも同じ問題が存在する可能性があります。分布インダクタンスを低減し、発振状態を破壊するために、高周波フィルタコンデンサをピンの近くに配置する必要があります。




(7)PCBの電源部分の銅箔のサイズは、PCBを流れる最大電流に適合し、許容値が考慮されます(一般的な基準は1A / mmの線幅です)。


(8)電力線の入力と出力を交差させないでください。




(9)電力線を介した異なるユニットの干渉を防ぐために、電源のデカップリングとフィルタリングに注意してください。電源配線中は、電力線を互いに絶縁する必要があります。電力線は、アース線によって他の強力な干渉線(CLKなど)から絶縁されています。




(10)小信号増幅器の電源配線は、他のEMI干渉を回避するために、接地銅および接地ビアから絶縁する必要があります。これにより、信号品質が低下します。




(11)異なる電力層は、空間での重複を避ける必要があります。異なる電源間、特に電圧差が大きい一部の電源間の干渉を減らすために、電源面の重複問題を回避する必要があります。回避するのが難しい場合は、中間層を検討することができます。




(12)PCB層の割り当ては、その後の配線処理を簡素化するのが簡単です。4層PCB(WLANで一般的に使用される)の場合、ほとんどのアプリケーションでは、コンポーネントとRFリードが回路基板の上部に配置されます。2番目の層は体系的なグラウンドとして使用され、電力部分は3番目の層に配置され、任意の信号線を4番目の層に分配できます。


インピーダンス制御されたRF信号経路を確立するには、第2層の連続的なグランドプレーンレイアウトが非常に必要です。また、2つの層の間の結合を最小限に抑えるために、1番目と3番目の層に高い電気的絶縁を提供して、可能な限り最短のグランドループを取得することも便利です。もちろん、他の層の定義を使用することもできますが(特に回路基板の層が異なる場合)、上記の構造は検証後の成功例です。




(13)電源層の面積が大きいとVCC配線が容易になりますが、この構造はシステム性能低下のヒューズとなることがよくあります。すべての電源リード線が大きな平面で一緒に接続されている場合、ピン間のノイズ伝達は避けられません。逆に、スタートポロジを使用すると、異なる電源ピン間の結合が減少します。