برد RF چیدمان مدارهای دیجیتال و مدارهای RF را با هدف اصلی اجتناب از تضادهای مشخصه طبیعی بین دو نوع مدار، سرکوب تداخل الکترومغناطیسی متقاطع منطقه ای از ریشه، و اطمینان از اینکه عملکرد هسته سیستم RF، مانند دریافت حساسیت و توان انتقال، مطابق با استانداردها است، جدا می کند.
تضاد خصوصیات طبیعی بین دو نوع مدار
تفاوت دامنه سیگنال بسیار زیاد است: نوسان سیگنال مدار دیجیتال می تواند به چندین ولت برسد، در حالی که سیگنال ضعیف در گیرنده RF معمولا کمتر از 1 μ ولت است و اختلاف دامنه بین این دو می تواند تا 120dB برسد. نویز کوچک در مدار دیجیتال به اندازه ای است که سیگنال RF را کاملاً تحت الشعاع قرار دهد.
ویژگی‌های نویز کاملاً مخالف هستند: مدارهای دیجیتال منابع نویز قوی هستند و چرخش سریع سطوح سطح ns تعداد زیادی هارمونیک با فرکانس بالا- تولید می‌کند که تداخل الکترومغناطیسی را به بیرون تابش می‌کند. مدار RF یک مدار بسیار حساس است و رقم نویز LNA در انتهای گیرنده به راحتی توسط نویز خارجی 2-3 دسی بل افزایش می یابد و مستقیماً عملکرد گیرنده را بدتر می کند.
اهداف طراحی اساساً متفاوت است: مدارهای دیجیتال بر انتقال حالت های منطقی تمرکز می کنند و به شدت به تطبیق امپدانس نیاز ندارند. مدار RF بر انتقال کارآمد توان فرکانس بالا متمرکز است و باید امپدانس مشخصه 50 Ω را در کل فرآیند کنترل کند. اختلاط به تداوم امپدانس خط انتقال RF آسیب می رساند.
از تخریب عملکرد هسته خودداری کنید
از ورود هارمونیک‌های ساعت دیجیتال و اتوبوس‌های پرسرعت به پیوند RF جلوگیری کنید و از کاهش 5-10 دسی بل در حساسیت گیرنده RF و انتشار بیش از حد کاذب در انتهای فرستنده جلوگیری کنید.
برای جلوگیری از افزایش ولتاژ ناشی از جریان‌های پالس سوئیچ در مدارهای دیجیتال روی خطوط برق، که می‌تواند به پین‌های برق تراشه‌های RF حمله کند و باعث اعوجاج سیگنال RF، قفل ناپایدار PLL-و حتی نوسان-خود برانگیخته شود.
مورد آزمایش واقعی نشان می دهد که رقم نویز LNA PCB دروازه 2.4 گیگاهرتز بدون طرح پارتیشن به 3.5 دسی بل می رسد. پس از تکمیل پارتیشن فیزیکی دیجیتال/RF، رقم نویز به 2.0dB کاهش می یابد و حساسیت دریافت به طور مستقیم 8dBm افزایش می یابد.
کاهش دشواری اصلاح سازگاری الکترومغناطیسی
از قبل مرز بین منابع نویز و مدارهای حساس را از طریق جداسازی فضایی تعریف کنید تا از تکیه بر روش‌های یکسوسازی غیرفعال مانند مهره‌های مغناطیسی و پوشش‌های محافظ در مرحله بعدی جلوگیری کنید، هزینه‌های مواد و چرخه‌های تکرار طراحی را کاهش دهید.
پس از پارتیشن بندی، زمین هدفمند تک نقطه ای زمین دیجیتال و زمین RF، فیلتر مستقل شاخه منبع تغذیه را می توان برای جلوگیری از جریان حلقه زمین بین دو صفحه زمین و قطع مسیر کوپلینگ نویز از لایه زیرین به دست آورد.
نیازهای سختگیرانه اتصال زمین با امپدانس کم در مدارهای RF را برآورده کنید: سیم کشی 1 میلی متری در باند فرکانس RF معادل اندوکتانس تقریباً 1nH است و پارتیشن بندی می تواند به طور قابل توجهی اتصال زمین RF را از طریق مسیر کوتاه کند و از تلفات سیگنال ناشی از امپدانس زمین بالا جلوگیری کند.