MTK PCB设计指南射频篇（一）

1.1器件布局与信号走向考虑以及器件外形轮廓为设计出发点，有如下两种自然的信号走向:a. 从天线开始，经由接收机到基带器件，此为接收通路；b. 从基带器件开始，经由发射机再到天线,此为发射通路。根据这两种自然的信号流向来确定初始的器件布局，可以粗略地将主要的RF器件沿着代表着RX和TX的两条信号走向线 摆放，以便之后的布线更清楚直接。 各大主要器件之间要留有足够的空间来摆放周边辅助之用的小器件（诸如电阻、电容、电感、二三极管等）及相关走线之用。如果板上增加了周边器件或者出于保护最高优先级的走线考虑，可能需要对主要器件的摆放作一些轻微的挪动，要不断调整器件位置、方向及RF连接位置以避免RF走线的交叉。如果交叉走线确实无法避免，最好是让它们90度垂直交叉，并且这些射频走线一定要用微带线或者带状线。在增加走线细节的同时，要持续地微调器件布局，直到获得一种比较合适的布局安排 ――所有的元件都在指定的空间内，关键信号线有个很好的安排，敏感线路与其它可能的干扰源或者干扰线路有足够大的隔离等等。1.2屏蔽在手机里，用以加强隔离保护的屏蔽区域通常包括Rx, Tx, 及基带 (包含数字IC，电源管理IC)等部分。屏蔽框的焊接走线要求在PCB板外层上，沿着屏蔽框的轮廓走，线宽大约是框壁厚的数倍，并且要有足够多的接地孔直接接到主地。另外，屏蔽框焊接走线要与被屏蔽区域内的器件及走线保持足够的安全距离。1.3 PCB 叠层考虑PCB 的叠层安排需要考虑如下几个内容：- 介质材料（介电常数）- 整个PCB板厚- 金属层数- 每层金属层的厚度- 金属层之间的介质厚度- 赋于各金属层的电气功能分配MTK 的参考叠层设计如图1.2所示：1.4 射频走线: 阻抗控制传输线连接射频信号源与负载的走线，其特性阻抗标称值为50欧。在手机PCB中，50Ω的传输线用如下两种技术实现：- 微带线 ：走线布在PCB最外层，以其下面整个地平面为参考地，并且周边被大面积的地所包围。- 带状线： 走线布在PCB内层，相邻的上下地平面均为其参考地，并且周边被大面积的地所包围。50Ω 走线参考设计如下：-线宽由PCB的叠层结构决定（一些参考值如下图所示）-至少有两倍线宽的安全间距-沿着其走线的周围要有足够多的接地孔。1.5 其它关键走线- 保证输入输出走线之间的良好隔离- 保持差分线走线平等且等长- 保持时钟信号线的尽量短且其上下左右都要有地包围。如果不能做到良好的地包围，请遵循 3W 原则且在其周围放置足够多的接地孔- 保持音频信号线上下左右良好的接地保护- 何谓 3W 原则?1.6 过孔过孔分为通孔、盲孔、埋孔等几种。这几种过孔用于连通信号或者连结不同区域内的地，也用于连接不同层之间的地。地孔可以提供非常有效的共面隔离性能，以及屏蔽和保护敏感的微带线或者带状线。将地过孔放沿着信号线周围放可提供足够好的隔离性能。 过孔相关的设置是整个布线策略的一部分，必须在PCB设计的早期就决定好 。1.7 接地良好的射频接地对于手机的无线性能而言无疑是相当重要的，须遵循如下几个设计原则：-尽量使外层区域的地完整，不被分割破坏（非屏蔽罩之内的部分），这个对于天线附近的区域犹为重要。天线电流必须与噪声电流隔离，如果天线附近的接地区域被破坏成不完整的，必须在其下面相关的区域产生一块填充地平面，并用地过孔加以缝合，使之成为完整的地。此区域走线须得保证天线电流只流过表层平面，且须限制噪声电流流进里面的完整地平面。- 在需要的地方增加填充地以便改善线路与走线之间的共面隔离。- 确保内层地平面尽量可靠。- 地过孔应该直接接到RFIC 及其它器件的焊盘上。不要用长细走线将器件连接至地过孔，否则可能会让引入等效电感而改变电路的性能。