RF kartı, iki devre türü arasındaki doğal karakteristik çatışmaları önlemek, kökten gelen çapraz bölgesel elektromanyetik paraziti bastırmak ve RF sisteminin alma hassasiyeti ve güç iletimi gibi temel performansının standartları karşılamasını sağlamak amacıyla dijital devrelerin ve RF devrelerinin düzenini ayırır.
İki devre türü arasındaki doğal özelliklerin çatışması
Sinyal genlik farkı son derece büyüktür: dijital devre sinyal salınımı birkaç volta ulaşabilirken, RF alıcısındaki zayıf sinyal genellikle 1 μ V'den azdır ve ikisi arasındaki genlik farkı 120dB'ye kadar ulaşabilir. Dijital devredeki küçük gürültü, RF sinyalini tamamen bastırmak için yeterlidir.
Gürültü özellikleri tamamen zıttır: dijital devreler güçlü gürültü kaynaklarıdır ve ns seviye seviyelerinin hızla değişmesi, elektromanyetik paraziti dışarıya doğru yayan çok sayıda yüksek frekanslı harmonik üretecektir; RF devresi son derece hassas bir devredir ve LNA'nın alıcı uçtaki gürültü rakamı, harici gürültü tarafından kolayca 2-3dB yükseltilir, bu da alım performansını doğrudan kötüleştirir.
Tasarım hedefleri temelde farklıdır: dijital devreler mantıksal durumların iletilmesine odaklanır ve kesinlikle empedans uyumu gerektirmez; RF devresi, yüksek frekanslı gücün verimli iletimine odaklanır ve tüm süreç boyunca 50 Ω karakteristik empedansını sıkı bir şekilde kontrol etmelidir. Karıştırma, RF iletim hattının empedans sürekliliğine zarar verecektir.
Çekirdek performansındaki bozulmayı önleyin
Dijital saatten ve yüksek hızlı veri yolundan gelen harmoniklerin RF bağlantısına girmesini önleyin ve RF alıcı hassasiyetinde 5-10dB'lik bir azalmayı ve iletim ucunda aşırı sahte emisyonları önleyin.
Güç hatlarındaki dijital devrelerdeki anahtar darbe akımlarının neden olduğu, RF çiplerinin güç pinlerini istila edip RF sinyalinin bozulmasına, dengesiz PLL kilitlenmesine ve hatta kendi kendine uyarılan salınımlara neden olabilecek voltaj yükselmelerini önlemek için.
Gerçek test durumu, bölme düzeni olmayan 2,4 GHz ağ geçidi PCB'nin LNA gürültü rakamının 3,5 dB'ye ulaştığını göstermektedir; dijital/RF fiziksel bölümü tamamlandıktan sonra gürültü rakamı 2,0dB'ye düşer ve alım hassasiyeti doğrudan 8dBm artar.
Elektromanyetik uyumluluk düzeltmesinin zorluğunu azaltın
Daha sonraki aşamada manyetik boncuklar ve koruyucu kaplamalar gibi pasif düzeltme yöntemlerine güvenmekten kaçınmak için gürültü kaynakları ve hassas devreler arasındaki sınırı mekansal izolasyon yoluyla önceden tanımlayın, böylece malzeme maliyetlerini ve tasarım yineleme döngülerini azaltın.
Bölümlemeden sonra, dijital toprak ve RF toprağının hedeflenen tek nokta topraklaması, iki toprak düzlemi arasındaki toprak döngüsü akımının akışını önlemek ve alt katmandan gürültü bağlantı yolunu kesmek için güç kaynağı dalının bağımsız filtrelenmesi sağlanabilir.
RF devrelerinde düşük empedanslı topraklamanın sıkı gereksinimlerini karşılayın: RF frekans bandında 1 mm kablolama, yaklaşık 1 nH endüktansa eşdeğerdir ve bölümleme, yüksek topraklama empedansının neden olduğu sinyal kaybını önleyerek RF topraklamasını yol yoluyla önemli ölçüde kısaltabilir.