射频电路中的电源设计要点
射频(RF)电路板设计
射频(RF)电路板设计(RF)板设计胜利的RF设计必需认真注重囫囵设计过程中每个步骤及每个详情，这意味着必需在设计开头阶段就要举行彻底的、认真的规划，并对每个设计步骤的发展举行全面持续的评估。
而这种细致的设计技巧正是国内大多数企业文化所欠缺的。
近几年来，因为设备、无线局域网络(WLAN)设备，和移动电话的需求与成长，促使业者越来越关注RF电路设计的技巧。
从过去到现在，RF电路板设计犹如电磁干扰(EMI)问题一样，向来是工程师们最难掌控的部份，甚至是梦魇。
若想要一次就设计胜利，必需事先认真规划和注意详情才干奏效。
射频(RF)电路板设计因为在理论上还有无数不确定性，因此常被形容为一种「黑色艺术」(black art) 。
但这只是一种以偏盖全的观点，RF 电路板设计还是有许多可以遵循的法则。
不过，在实际设计时，真正有用的技巧是当这些法则因各种限制而无法实施时，如何对它们举行折衷处理。
重要的RF设计课题包括：阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板、波长和睦波...等，本文将集中探讨与RF电路板分区设计有关的各种问题。
微过孔的种类电路板上不同性质的电路必需分隔，但是又要在不产生电磁干扰的最佳状况下衔接，这就需要用到微过孔(microvia)。
通常微过孔直径为0.05mm至0.20mm，这些过孔普通分为三类，即盲孔(blind via)、埋孔(bury via)和通孔(through via)。
盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的衔接，孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。
埋孔是指位于印刷线路板内层的衔接孔，它不会延长到线路板的表面。
上述两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型制程完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。
第三种称为通孔，这种孔穿过囫囵线路板，可用于第1页共5页。
射频电路PCB设计处理技巧
射频电路PCB设计处理技巧1.地线设计：射频信号的传输对地线的布局和设计要求较高。
尽量使用多层板设计，确保地线的良好连接。
地线应该是厚而宽的，并且应该避免地线上的任何断点或改变形状的地方。
减少地线的长度，以降低地线的阻抗。
对于高频信号，建议使用分割式地线，即将地线分为多段，以减少反射和传导电磁干扰。
2.信号线和电源线的隔离：信号线和电源线在PCB上布局时应尽量相隔一定距离，尤其是高频信号线和高功率电源线。
这样可以减少信号线受到电源线干扰的可能性。
如果无法避免信号线和电源线的交叉，可以采用屏蔽罩、地线隔离等方法来降低干扰。
3.分割信号层和电源层：在多层板设计中，应尽量将信号层和电源层分离。
这样可以避免电源线的干扰对信号的影响。
当然，分割信号层和电源层时需要注意地线的布置，在高频电路中，应将地线布置在相对靠近信号层的位置。
4.PCB阻抗匹配：射频信号的传输需要保持恒定的阻抗，以避免反射和能量损失。
在设计PCB时，可以通过合理选择布线宽度、地线间距等参数来匹配所需的阻抗。
同时，为了减少匹配阻抗带来的干扰，可以在射频电路上添加滤波电容或电感等组件。
5.规避时钟信号干扰：时钟信号在高频射频电路中很容易产生干扰。
为了规避时钟信号干扰，可以在设计PCB时将时钟线与其他信号线相隔离，尽量减少与时钟信号平行的信号线的长度。
同时，可以在时钟信号线旁边添加地线来降低干扰。
6.良好的电源和接地规划：良好的电源和接地规划对射频电路的性能和稳定性至关重要。
尽量减少电源和地线的共享，避免共地引起的干扰。
可以使用独立的电源线来供应射频电路。
此外，电源和地线的连接处应采用短而宽的线路，以降低阻抗。
7.屏蔽处理：在高频射频电路设计中，经常会遇到需要屏蔽的情况。
这时可以使用屏蔽罩或屏蔽板来将信号线隔离开来，避免干扰。
屏蔽罩可以是金属板，也可以是金属层布膜，关键是要保证良好的接地。
8.热管理：在射频电路中，发热问题可能会导致性能下降。
射频工程师应该要懂得的LDO和DCDC电源的知识
射频工程师应该要懂得的LDO和DC/DC电源的知识LDO：LOW DROPOUT VOLTAGE LDO （是low dropout voltage regulator 的缩写，整流器）低压差线性稳压器，故名思意，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中。
也就是输出电压必需小于输入电压。
优点：稳定性好，负载响应快。
输出纹波小。
缺点：效率低，输入输出的电压差不能太大。
负载不能太大，目前最大的LDO为5A （但要保证5A的输出还有很多的限制条件）DC/DC：直流电压转直流电压。
严格来讲，LDO也是DC/DC的一种，但目前DC/DC多指开关电源。
具有很多种拓朴结构，如BUCK，BOOST，等。
优点：效率高，输入电压范围较宽。
缺点：负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大。
DC/DC和LDO的区别是什么？DC/DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容构成。
DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。
DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。
根据需求可采用三类控制。
PWM 控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。
目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
DC-DC，（简述原理）其实内部是先把DC直流电源转变为交流电电源AC。
通常是一种自激震荡电路，所以外面需要电感等分立组件。
然后在输出端再通过积分滤波，又回到DC电源。
由于产生AC电源，所以可以很轻松的进行升压跟降压。
两次转换，必然会产生损耗，这就是大家都在努力研究的如何提高DC-DC 效率的问题。
对比：1、DCtoDC包括boost（升压）、buck（降压）、Boost/buck（升/降压）和反相结构，具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC转换器的外围电路仅需电感和滤波电容；但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高。
射频pa功率放大电路 输入电源设计
射频pa功率放大电路输入电源设计
射频功率放大器是无线通信系统中至关重要的组成部分。
在设计射频功率放大电路时，输入电源的设计是非常重要的。
输入电源的设计需要考虑到功率放大器的稳定性、线性度、效率和可靠性等方面。
首先，输入电源的稳定性是非常重要的。
功率放大电路对输入电源的变化非常敏感，输入电源的稳定性直接影响到功率放大器的稳定性。
为了保证输入电源的稳定性，可以采用低噪声、低温漂的稳压器或者是带有电源滤波器的电源设计。
其次，输入电源的线性度也是需要考虑的。
输入电源的线性度直接影响到功率放大器的输出线性度。
为了保证输入电源的线性度，可以采用带有反馈电路的电源设计，以及使用高品质的电容和电感等元器件。
此外，输入电源的效率也是需要考虑的。
功率放大器通常需要较高的功率供应，输入电源的效率直接影响到功率放大器的效率。
为了提高输入电源的效率，可以采用开关电源和多级电源等设计。
最后，输入电源的可靠性也是需要考虑的。
输入电源的可靠性对功率放大器的可靠性和寿命有着重要影响。
为了提高输入电源的可靠性，可以采用过压保护、过流保护等保护电路，以及使用高品质的电子元器件。
综上所述，输入电源的设计对射频功率放大器的性能、稳定性和可靠性都非常关键。
在进行输入电源设计时，需要综合考虑以上各个方面，以提高功率放大器的整体性能。
13个关于射频电路的电源设计要点收藏避免踩雷
13个关于射频电路的电源设计要点收藏避免踩雷射频电路是现代电子设备中的重要组成部分，电源设计对于射频电路的性能和稳定性起着至关重要的作用。
下面将介绍13个关于射频电路电源设计的要点，帮助您避免踩雷并提高设计效果。
1. 噪声：射频电路对电源噪声非常敏感。
减小电源噪声是关键，因此将电源与射频电路隔离，使用低噪声的线性稳压器，降低开关电源带来的干扰。
2. 稳定性：射频电路对电源稳压能力要求较高，尤其对纹波电压有较高的限制。
选择具有良好稳压特性的线性稳压器，并合理设计滤波电容，以保持电源稳定。
3. 供电容量：射频电路的工作电流可能较大，因此电源的供电容量需要足够。
选择电源适配器或电源模块时，要考虑电流输出能力，避免电流不足导致系统性能下降。
4. 抗干扰能力：射频电路容易受到干扰，因此电源设计应增强抗干扰能力。
采用滤波电容、滤波电感等组件，降低射频信号对电源的干扰。
5. 温度效应：射频电路的工作温度变化可能较大，因此电源设计应考虑温度效应。
选用温度稳定性好的电源元件，并合理设计散热系统，以确保电源稳定性。
6. 电源噪声滤波：射频电路对电源噪声的要求较高，电源设计应包含噪声滤波电路。
使用低ESR的电容、电感等元件，减小电源纹波以及高频噪声。
7. 瞬态响应：射频电路在工作时可能会有瞬态变化，因此电源设计应具备快速的瞬态响应能力。
合理选择功率放大器和电源控制电路，以满足射频电路的瞬态需求。
8. 输入和输出电容：针对射频电路的输入和输出信号，电源设计中应包含合适的输入和输出电容。
输入电容可以降低电源纹波和高频噪声，输出电容可以提供额外的滤波和稳定性。
9. 地线设计：射频电路的地线设计非常重要，影响整个系统的性能。
电源设计应考虑地线的布局和路径，减小地线串扰和电源共模干扰。
10. 绝热性：射频电路对绝热性的要求较高，电源设计应采取措施确保电源和射频电路之间的绝热性。
可使用屏蔽隔离、隔离电源和信号路径等方法。
11. 阻抗匹配：电源设计中需要考虑射频电路的阻抗匹配，以确保能量传输的最大化。
通用超低噪声射频电路线性电源设计
声等关键指标，为射频信号装置的稳定运行提供保障。
在现有的电源稳压电路设计中，大多数采用集成电路形式，针对正电稳压或者负电稳压都需要不同的稳压芯片实现，并且稳压电路设计中大多用于集总参数电路供电对射频电路的低噪声供电电源的设计考虑不全面。
本文所提出的通用超低噪声射频电路线性电源设计方法，通用性强，用相同的电路器件既可以组建正电稳压电路又可以组建负电稳压电路，减小器件种类和元器件成本；在电路设计中引入降低噪声的设计电路，降低稳压电路输出噪声；稳压压差小，输入电压和输出电压压差满足PN结导通电压（最小0.2V）即可正常工作并且工作效率高。
1 线性稳压电路原理现有的线性电源稳压电路设计主要由基准电压电路、误差放大器、调整管和反馈网络组成，如图1所示。
其中基准电压电路可以提供一个稳定的基准电压。
常用的电压基准源结构是齐纳二极管或者带隙基准源产生的精密参考电压源。
调整管又被称为功率管，主要作用是作为输入到输出的大电流通道，并且具有一定的输入输出电压差和输出电流调节能力。
反馈网络一般由电阻网络和补偿电容组成，主要作用是将输出电压变化反馈至误差放大器输入端，即作为反馈电压。
误差放大器、调整管和反馈网络组成了一个闭环反馈系统。
下文将分别介绍射频电路中使用的正电稳压电路和负电稳压电路。
2 正电稳压电路设计正电稳压电路的电路结构图如图2所示，该电路主要由参考电压源Vc1，供电电压源Vc2、供电电压源Vc3、磁珠Y1、磁珠Y2、磁珠Y3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3和三极管V1组成。
参考电压源Vc1提供高精度的参考电压值；磁珠Y1可以用来作为电源滤波器，降低参考电源的噪声对输出电压的影响；电阻R1的值等于电阻R2与电阻R3的并联值，用于减小运算放大器输入偏置电流对输出的影响；电容C1为积分电容，该电容一方面可以调节三极管的导通上升时间，另一方面可调整整个电路的相位裕度以保证电路的稳定性；电阻R4用于调整三极管基极的电压值；运算放大器N1为低噪声运算放大器，可以降低输出电压的噪声电平，通过86 | 电子制作 2021年06月www�ele169�com | 87实验研究为正压电源，供电电源Vc3为负压电源，这两种电源为运算放大器N1供电，通过利用双电源供电也使得该电路通过调整之后可以提供负电稳压电路；电阻R2和电阻R3为比例电阻，通过该电阻可以调整输出电压的设定值；电容C3为滤波电容可以削弱电路中高频成分对输出电路的影响并调节整个射频供电电路的频响特性；三极管V1提供输入输出电流通路，并提高输出电压与输入电压的噪声抑制比，降低输出电压噪声；磁珠Y2对输入电压进行噪声抑制，磁珠Y3对输出电压进行噪声抑制，最终保证输出低噪声稳压电源。
射频电源的频率调节特性研究与设计
射频电源的频率调节特性研究与设计射频电源的频率调节特性研究与设计射频电源是一种用于产生高频电磁场的设备，广泛应用于通信、无线电、医疗和工业等领域。
在实际应用中，频率是射频电源的重要参数之一，对于不同的应用场景和需求，需要能够灵活地调节频率。
因此，研究和设计射频电源的频率调节特性是一项具有重要意义的工作。
频率调节是指通过改变电源输出的频率来达到所需的工作频率。
在射频电源中，常用的频率调节方法有两种：一种是基于锁相环（PLL）的方法，另一种是基于变频器（VCO）的方法。
基于PLL的频率调节方法是通过锁相环控制器，将输入信号与参考信号进行比较，通过调整VCO的频率使两者保持同步。
这种方法具有较高的频率稳定度和精度，并且适用于需要精确频率调节的应用场景。
然而，PLL的设计和调节比较复杂，需要较高的技术要求和成本投入。
基于VCO的频率调节方法是通过调节VCO的电压或电流来改变输出频率。
VCO是一种电压控制振荡器，其频率输出与输入的控制信号成正比。
这种方法的特点是简单、成本低，适用于大部分射频电源的频率调节需求。
但是，由于VCO的频率漂移和非线性等问题，会对频率稳定性和精度产生一定的影响，需要在设计和调节过程中予以注意。
在射频电源的频率调节特性研究和设计中，还需要考虑以下几个方面：首先，需要明确射频电源的工作频率范围和调节精度要求。
不同的应用场景对频率的要求不同，需要根据实际需求确定频率调节范围和精度。
其次，需要选择合适的调节方法和电路结构。
基于PLL的方法适用于需要精确频率调节的应用，而基于VCO的方法适用于大部分普通射频电源的频率调节需求。
另外，还需要考虑射频电源的频率稳定性和抗干扰能力。
频率稳定度是指射频电源在长时间运行过程中的频率波动程度，抗干扰能力是指射频电源在电磁干扰环境中的工作稳定性。
这些因素对于射频电源的实际应用非常重要，需要在设计和调节过程中予以考虑。
最后，需要进行频率调节特性的测试和验证。
射频合路电路
射频合路电路射频合路电路是无线通信系统中的重要组成部分，用于将多个射频信号合并成一个信号，或将一个信号分成多个信号。
本文将从射频合路电路的原理、应用和设计要点三个方面进行阐述。
一、射频合路电路的原理射频合路电路主要依靠耦合器、功率分配器和滤波器等器件实现。
耦合器是射频合路电路中最常用的器件之一，它能够将多个输入信号进行耦合，使其形成一个合并的输出信号。
功率分配器则可以将一个输入信号分成多个输出信号，用于实现信号的分配。
而滤波器则用于对信号进行滤波，去除不需要的频率分量。
射频合路电路广泛应用于无线通信系统中。
在基站中，射频合路电路可以将来自不同信源的射频信号进行合并，形成一个复合信号，然后经过功放等器件进行放大，最后发送出去。
在无线电接收机中，射频合路电路可以将接收到的信号进行分配，分别输入到不同的信号处理模块中进行处理。
此外，射频合路电路还常用于天线阵列中，将多个天线的信号合并或分配，以实现波束形成和空间信号处理等功能。
三、射频合路电路的设计要点1. 频率匹配：在设计射频合路电路时，需要确保各个输入端口和输出端口的频率范围能够满足系统的要求，避免频率失配导致信号损失或干扰。
2. 插损和功率分配均衡：射频合路电路的插损和功率分配均衡性能直接影响系统的信号质量和传输效率。
设计时需要根据系统的需求，选择合适的器件和参数，以达到最佳的插损和功率分配均衡。
3. 阻抗匹配：射频合路电路的输入端口和输出端口的阻抗匹配很重要，它决定了信号的传输效率和系统的稳定性。
设计时需要注意阻抗匹配的精度和频率范围，并采用合适的阻抗匹配网络来实现。
4. 抗干扰能力：射频合路电路常常面临各种干扰源，如邻近信号的干扰、杂散信号的干扰等。
设计时需要采取合适的抗干扰措施，如使用滤波器、屏蔽等手段，提高系统的抗干扰能力。
5. 尺寸和成本：射频合路电路的尺寸和成本也是设计时需要考虑的因素。
尺寸过大不利于系统的布局和集成，成本过高会增加系统的制造成本。
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射频电路中的电源设计要点
看到文章的标题“射频电路中的电源设计要点”，相信有部分读者已经想到了，本文即将讲述的是一个综合的问题：结合和射频电路设计与电源电路设计。
在我接触的同事，朋友当中，很多射频工程师都是埋头苦干，专心研究射频技术领域，却往往忽略了其他部分可能会造成的影响，电源电路就是其中的很重要的部分。
所以我坚持认为，射频工程师要考虑到系统级别，包括时钟，电源，甚至数字电路部分，这样才能实现最优化设计，最佳性能与最高效率。
我抛出这样的观点也许会遭到很多人的反对，不过不要紧，遇到问题时再来看这篇文章吧。
我准备重点讲述两部分的内容，第一部分是低噪声放大器的电源电路设计要点，第二部分是射频功率放大器的电源电路设计要点。
由于近几年的产品设计采用的都是SoC方案，所以很少有机会接触独立的VCO，PLL，混频器，调制/解调器等，以后有机会接触再做总结。
关于射频SoC的电源电路设计，过段时间我会单独撰写。
低噪声放大器电源电路设计低噪声放大器位于接收机的最前端，对于整体的接收灵敏度的影响是最大的。
从灵敏度表达式可以看出，对于给定的通信协议，提高灵敏度的方法是尽可能降低放大器的噪声系数NF，当然我们还需要尽可能高的增益，这是很矛盾的。
为了
降低低噪声放大器的噪声系数，我们首先要选用合适的管子，然后选择合适的直流工作点，进行合理的射频电路设计，进行反复的测试，调试……但是你是否想过，低噪声放大器的电源设计？1. 排除不确定因素，使用LDO为LNA供电在现有的基于SoC的设计方案中，LNA的供电都是由SoC上相应的控制管脚实现的，如下图中的LNA_PE_G0就是用于控制LNA供电的。
那么，如果LNA_PE_G0携带着很多噪声，射频电路设计的再好也没用了，而且可悲的是，我们没有任何手段保证LNA_PE_G0这种来自SoC的信号的纯净度。
所以，我认为，LNA的供电最好使用具有较高PSRR（电源抑制比）的LDO（线性稳压器）来实现。
例如，TI的TPS718xx，TPS719xx就是一种高性能的LDO，电源抑制比可达65dB@1kHz, 45dB@1MHz，比较适合在低噪声放大器中使用。
2. 电源走线依据“先过电容”的原则不会Layout 的工程师不是好工程师，射频电路性能的好坏与Layout关系很大。
在PCB Layout过程中，要时刻建立一种电流流向的概念，即电流从哪里来，要到哪里去，怎样让电流回路最小……对于低噪声放大器，滤波电容是少不了的，我们一定要保证电流先流过滤波电容，再进入放大器。
看看下面的两张图片，自己体会一下。
3. 不要去做LDO的使能如果听取了我的建议，在设计中选用了LDO为低噪声放大器供电，那么你就千万别想着通过
控制LDO的使能脚来实现低噪声放大器的打开/关闭了，反应再快的LDO也赶不上Switch，就像再牛的香水也干不过韭菜合子一样。
因此，这个时候，最好使用模拟开关来为LNA 供电，可供选择的型号有很多，我在这里不多作介绍。
如果不使用模拟开关，那么你遇到的一个大问题便是数据吞吐量的大幅下降。
射频功率放大器的电源电路设计相对于低噪声放大器，射频功率放大器的电源设计有更多的问题需要注意，在本文中我只讨论两点，一是功率余量，二是电源的瞬态响应。
其实关于PA的电源电路设计我有一项专利，在这里不方便透露。
1. 射频功率放大器的电源功率余量由于功率放大电路需要消耗较多的电源功率，考虑到系统功耗，我们只能采用DCDC为PA供电。
当你阅读PA的Datasheet时，请务必读懂其关于功率消耗的说明。
在一份PA的Datasheet 中，通常会给出静态电流，典型输出功率下消耗的电流以及Absolute Maximum Current Consumption，如下图。
某PA最大消耗电流某PA典型消耗电流某PA静态电流我建议，所有关于射频功率放大器功耗的计算，取其功率消耗的最大值，并预留20%的余量。
2. DCDC的快速瞬态响应可能有很多工程师不知道“瞬态响应”这样的指标，瞬态响应描述的是DCDC应对快速变化的负载的响应能力。
对于CPU内核电压，或者射频功率放大电路，瞬态响应这项指标相当重要。
IEEE 802.11标准中，对于设备的输出功率从10%上升到90%
的时间做了规定，为了不影响产品性能，我们当然希望上升时间越短越好。
射频电路本身往往不会对上升时间造成限制，但是这就对电源电路提出了较高的要求：必须在极短的时间内响应并提供最够的输出功率。
观察下图中两种DCDC 反馈电路的拓补结构，不难发现，右侧比左侧的反馈电路多了一颗10pF的电容。
这颗电容可不简单，我们将在后面看到这颗电容的用途，这颗电容称为“前馈电容”。
无前馈电容时，DCDC的反馈网络由两颗电阻组成，用于设定DCDC 转换器的输出电压，其传递函数如下图所示。
无前馈电容的传递函数增加了前馈电容后，DCDC转换器可以更高效地响应高频扰动。
有前馈电容的传递函数比较两种图形不难发现，两种反馈结构在低频段具有一致的响应曲线；在中高频区域，C1的通路阻抗降低使得输出的电源扰动降到最低，有效的提供了更高的增益和相位。
对于运行中的DCDC电源转换器来说，增益及相位的增加促使转换器对瞬变负载产生更快的响应。
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