RF版图设计ppt课件
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。
RF知识详细介绍PPT课件

低频(Low Frequencies) 低频(LF)是30kHz到300kHz范围内的信号,主要用于船 舶和航空导航。
RF交流
2021/3/7
CHENLI
1
一 电磁频谱
1)全部电磁频谱显示了各 种业务的大约位置; 2)频谱从次声频(几赫兹 )延伸到宇宙射线( 10^22Hz); 3)频谱进一步划分成小组 或频带,每个频带具有一 个描述性的名称和带宽号 ; 4)国际无线电咨询委员会 (CCIR)的频率名称如右 表。
超高频(Superhigh frequencies)超高频(SHF)是3GHz到30GHz范围内的信号,包括主 要用于微波及卫星无线电通信系统的频率。
极高频(Extremely high frequencies)极高频(EHF)是30GHz到300GHz范围内的信号 ,除了十分复杂、昂贵及特殊的应用外,很少用于无线电通信。
红外(Infrared) 红外频率是0.3T到300THz范围内的信号,通常不认为是无线电波。红 外归入电磁辐射,通常与热有关系。红外信号常用于热寻的制导系统、电子摄影及天文学 。
可见光(Visible light) 可见光包括落入人类可见范围(0.3PHz到3PHz)内的电磁频 率。光波通信常与光纤系统一起使用,近年来它已成为电子通信系统的一种主要传输介质 。
在实际应用中,频率超过1GHz以上的移动通信,就必须充分考虑风云雨雪等气候变化带 来的多径衰落。
2021/3/7
CHENLI
5
三、射频(RF)模拟电路与基带(BB)模拟电路的实质区别所在
集成电路版图设计 ppt课件

WW
top-metal (18 mOhm/sq)
MMeetatal -l1
WW
ILD WW
WW
A-Si
PSD
PSD
PSD
NSD
NSD
VTP PAPT
NAPT
Nwell
Pwell
WW
WW
MMeetatal-l3 WW
WW WW
Poly
NSD
Trench oxide
P Substrate 6
8.2 版图几何设计规则
导电层作为下电极 绝缘层作为平板电容两电极间的介质 导电层作为上电极 电容计算公式:
Ctotal [ fF ] Carea [ fF / m2 ]* area[ m2 ] C fringe[ fF / m ]* perimeter[ m ]
电阻的可变参数:电阻宽度(width)、电阻值(R)。
19
多晶硅电阻
2.0
3.0
2.0
2.0
2.0
Poly
Metal1
Xd
Xd
1.0
1.5
Contact
图8.7 第一层多晶硅电阻俯视图
3.0
Electrode
Metal1
Contact
Xd 1.0
2.0
图8.8 第二层多晶硅电阻俯视图
20
多晶硅电阻(续)
MOS管的可变参数为:栅长(gate_length)、栅宽(gate_width) 和栅指数(gates)。
栅长(gate_length)指栅极下源区和漏区之间的沟道长度,最 小值为2lambda=0.4μm。
栅宽(gate_width)指栅极下有源区(沟道)的宽度,最小栅宽为 3 lambda=0.6μm。
RF(射频)电路理论与设计精品PPT课件

13、无耗传输线上通过任意点的传输功率等于该点的入 射波功率与反射波功率之差。
14、TEM传输线(即传输TEM波的传输线)无色散。色 散是指电磁波的传播速度与频率有关。TEM传输线上 电磁波的传播速度与频率无关。
2
2
其中
是由终端算起的坐标 I (z' ) V2 I2Z0 e jz' V2 I2Z0 e jz'
2Z0
2Z0
z' l z, z'
在已知传输线始端电压 和始端电流 的前提下:
V (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
2
2
5、反射系数
I (z) V1 I1Z0 e jz V1 I1Z0 e jz
ZC
ABCD
YA
1 YB
YC
YB
YAYB YC
1
1
YC YA
YC
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
析。
4、互易网T络仅适用于含有线性双向阻抗的无源网络,满
足该条件的无源网络可含有电阻、电容、电感或变压器 等线性无源器件。由铁氧体各项异性媒质构成的元件及 有源电路不是互易网络。对称网络是互易网络的一个特 例。对称网络中电子元件的大小及尺寸位置对称分布。 对称网络首先是互易网络。
【Selected】RF典型电路分析讲义.ppt

2020/1/8
RF DBTEL
16
环路低通滤波器(Low Pass Filter)
phase detector
2020/1/8
Rz
Cp
R4 C4
Cz
To important the transient characteristics
The loop can track better a change in input frequency
返回 15
电荷泵——环路低通滤波器
( Charge Pump——Loop Filter)
电荷泵的的作用主要是:给锁相环路提供理想 恒定的电流源,保持良好的线性关系,使得频 率范围易于控制
环路低通滤波器(LPF)
由PFD的输出信号需经过低通滤波器再去控制 VCO。一般采用电阻、电容构成积分形式的低 通滤波器,它可以为单阶或多阶滤波器。它的 通频带由电阻、电容参数决定,它的截止速度 取决于其阶数。
L Rs Rdiff
2f
C
1
2f Rs Rdiff
该电路可能集成于SAW中
2020/1/8
RF DBTEL
9
差模、共模在Balance系统上的传输
差模(Differential Mode)
A
B
I/P
I/P
O/P
O/P
C
B的传输量为A的一半 共模(Common Mode)
I/P
O/P
12
PLL Block Diagram
2020/1/8
RF DBTEL
返回
13
基本构成电路分析
鉴相器(Phase Detector) 电荷泵——环路低通滤波器 (Charge Pump——Loop Filter ) 压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator) 分频器(DIV)
RF优化原理和方法ppt课件

切换问题分析优化
——邻区优化方法
利用Scanner数据,RNC后台邻区配置数据结合分析。将Scanner数据和邻区 配置数据导入WiNOM RNA,利用WiNOM RNA的邻区分析工具自动生成邻区配置报告, 该报告主要包括单向邻区配置、需要增加的邻区配置。 通过分析WiNOM RNT测试的UE数据进行分析。首先通过比较UE测得的激活集 Ec/Io分布图和Scanner测得的Ec/Io分布图,定位那些UE的Ec/Io很差,而Scanner 扫到的Ec/Io却很好的区域,或者切换掉话的区域,然后结合这些区域的信令和数 据回放,确定邻区漏配的问题。 如果没有Scanner数据,可以首先确认掉话前手机测量的活动集所有小区的 扰码以及监视集小区的扰码;然后确认掉话后手机重新驻留的小区的扰码信息,和 掉话前手机激活集集和监视集扰码进行比较,如果不在掉话前的活动集和监视集扰 码列表中,那么有可能属于邻区漏配导致的掉话。
信号电平随机变化
信号电平随时间和位置的变化而变化;只能用随机过程的概率分布来描 述;
信号干扰严重
不同无线系统设备间的杂散、阻塞、交调、邻道等干扰较大,需严格控 制
3
陆地移动通信环境的特点
在城市环境中存在着波导效应
4
LOS
d
A
D
B
多径传播
+
无线电波传播形式
NLOS
RFD
建筑/汽车的穿透
14
导频强度分析
覆盖问题分析及优化
——数据分析
覆盖弱区域
导频强度分析
通常情况下,覆盖区域内各点 Scanner接收的最强的RSCP要求在95dBm以上。进入WiNOM RNA,分析基于 Scanner的【Best Ec in PNscanner】 和【Best Ec/Io in PNscanner】,可 以得到弱覆盖区域分布情况。导频的Ec 从Scanner和UE上看都可以看到,在进 行覆盖分析的时候,建议最好从 Scanner的数据来看,这样可以避免因 邻区漏配而导致UE测量的导频信息不完 整的情况。
第二章射频微电子学 之 RF基本概念ppt课件
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7
第二章 射频常用计算单位简介
第一节 功率单位简介 第二节 天线传播相关
单位简介
第三节 其他
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8
其他
电阻:阻挡电流通过的物体或物质,从而把电能转化为热能或其它形
式的能量,单位:欧姆,Ω
电压:电位或电位差,单位:伏特,V 电流:单位时间内通过电路上某一确定点的电荷数,单位:安培,A 电感:线圈环绕着的东西,通常是导线,由于电磁感应的原因,线圈
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36线性相关概念来自可编辑课件PPT37
思考题
信号通过射频通道时会产生哪些失真? 非线性幅度失真主要用那些指标来衡量?
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38
解答
信号在通过射频通道(这里所谓的射频通道是指射 频收发信机通道,不包括空间段衰落信道)时会有 一定程度的失真,失真可以分为线性失真和非线性 失真。产生线性失真的主要有一些滤波器等无源器 件,产生非线性失真的主要有一些放大器、混频器 等有源器件。另外射频通道还会有一些加性噪声和 乘性噪声的引入。
非线性幅度失真常用1dB压缩点、三阶交调、三阶 截止点等指标衡量。
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39
第三章 射频基本概念辨析
第一节 功率相关概念 第二节 噪声相关概念 第三节 线性相关概念
第四节 传输线相关概念
第五节 下行通道射频指标 第六节 上行通道射频指标
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40
传输线相关概念
特征阻抗
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35
线性相关概念
三阶截止点
任一微波单元电路,输入双音信号同时增加1dB,输出三阶交调产物将 增加3dB,而主输出信号仅增加1dB(不考虑压缩),这样输入信号电 平增加到一定值时,输出三阶交调产物与主输出信号相等,这一点称 为三阶截止点,对应的输入信号电平称为输入三阶截止点,对应的输 出信号电平称为输出三阶截止点。注意:三阶截止点信号电平是不可 能达到的,因为在这时早已超过微波单元电路的承受能力。
RF优化原理和方法ppt课件
16
UE和Scanner覆盖对比分析
覆盖问题分析及优化 ——数据分析
UE和Scanner的覆盖对比分析
如果邻区漏配或者软切换参数、 小区选择重选参数不合理,就会导致 UE处于连接模式下的激活集内的Best SC,空闲模式下的驻留小区和 Scanner主导小区不一致的情况出现
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上下行覆盖平衡分析
9
单站检查
站点信息确认
经纬度、配置、海拔高度、周围环境
天馈信息确认
天线型号、方位、倾角、高度等
天馈链路检查
驻波比、主分集RSSI检查、主分集锁定平衡性等
系统参数确认
邻区列表、公共信道发射功率、扰码配置、切换参数
基本功能检查与测试
基本业务呼叫、软切换、更软切换等
单站覆盖检查
10
14
导频强度分析
覆盖问题分析及优化
——数据分析
覆盖弱区域
导频强度分析
通常情况下,覆盖区域内各点 Scanner接收的最强的RSCP要求在95dBm以上。进入WiNOM RNA,分析基于 Scanner的【Best Ec in PNscanner】 和【Best Ec/Io in PNscanner】,可 以得到弱覆盖区域分布情况。导频的Ec 从Scanner和UE上看都可以看到,在进 行覆盖分析的时候,建议最好从 Scanner的数据来看,这样可以避免因 邻区漏配而导致UE测量的导频信息不完 整的情况。
信号电平随机变化
信号电平随时间和位置的变化而变化;只能用随机过程的概率分布来描 述;
信号干扰严重
不同无线系统设备间的杂散、阻塞、交调、邻道等干扰较大,需严格控 制
3
陆地移动通信环境的特点
在城市环境中存在着波导效应
RF开发培训ppt课件
RF开发培训
4
The XMM™ 6260 platform
The XMM™ 6260 platform provides the following features:
• 3GPP Release 7. • WCDMA Quad band (I, II, V, and VIII). • GSM quad-band. • HSDPA category 14 with 21.1 Mbit/s. • HSUPA category 7 with 11.5 Mbit/s. • EDGE multi-slot class 33.
Error Vector Magnitude (EVM)
BCCH+ATT Speech Source Peak Code Domain Error
RF开发培训
16
UTRA/FDD is designed to operate in either of the following paired bands:
的信号强度在BBC的可操作范围内。
RX校准-接收频率补偿
补偿移动终端接收频段范围内的频率响应的非一致性。
温度校准
修补ADC温度采样的正确性
电池校准
修补ADC电池电压读值的正确性
音频校准
对手机的音频特性进行校准
专用音频测试仪+辅助射频测试仪+人工耳R/F嘴开发,培比训 较繁琐
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英飞凌平台校准工具
RF开发培训
RF开发培训
7
校准,综测
为什么要校准和综测?都有那些项目? 1,器件功能特性的非线性, 2,频率特性的不一致性 3,温度特性 4,样本、提供数据基准特性 5,其他因素
贴片加工工艺、器件性能的差异,带来每个手机射频指标上 的差别,当这种差别超出测试规范所允许的范围时,便称为不良 机,因此,必须每台都得作校准。 当加工工艺基本一致,且器件的一致性能保证时,可以写缺省值, 不用每台都作校准。但这种情况常常很难做到
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敏感信号
1、任何类型的小信号 2、精密高阻网络 3、精确电压参考源的输出 4、模数转换的输入 5、高增生,但是由于元件的寄生foundry在建模 的时候已经予以考虑,也就是说在电路仿真的时候已经带入 了元件本身的寄生效应,所以芯片中不可预估的走线引入的 寄生。走线时要尽量注意: 1、选择最短的路径 2、一定要倒角 3、尽量避免敏感信号线之间,以及敏感线和干扰线之间并行 走线,尽量选择十字交叉走线,实在无法避免并行走线时也 要尽量选用相隔较远的金属层次。 4、走线要尽量平滑处理,避免出现突然变宽或变窄的情况, 要变换宽度时一定要渐变而非突变。
RF版图设计
RF版图设计
对RF器件的掌握 隔离 敏感信号 寄生
电感
电感是RF电路中特有的器件,对于电感的版图 要做到如下几点:
1、片外电感(分立电感)Q值高,片内电感(集成电感)Q值 低。 2、电感对DC电流不会产生任何影响,表现为一导线,但电感 会阻碍高频信号通过。 3、电感一般是由最顶层金属绕制而成,因为顶层金属距衬底 最远,而且顶层金属最厚,其寄生电容与电阻都相对较小。
保护环减少了经由衬底带来的串扰(此串扰为 干扰的主要部分),串扰的另一个来源是模 块周围的电磁场干扰。经实验发现将P+保护 环接地对于减少模块周围空气中的电磁场干 扰非常有帮助。
隔离
电源线
如果所有的模块都用一条公共的电源线时,电 流形成的电磁耦合是RF模块间串扰的第三个 来源。因此每一个模块应单独供电。
隔离
在高频或者射频上,每一个元件都辐射电磁场,因此电路中的 每一个元件,包括走线都可以看成一个小天线,所有的辐射 合起来形成的强干扰将会引起芯片的混乱以致无法工作,模 块之间完全的隔离意味着在模块之间没有串扰和干扰。 造成RF模块间强干扰的主要因素有: 1、芯片的共用衬底 2、模块内外的电磁场 3、电源线 4、模块中相互关联的焊盘 5、键合线
隔离
电块中相互关联的焊盘
RF信号的焊盘不同于普通焊盘,需要考虑的关 键参数是它对衬底的电容,该电容会极大地 削弱RF信号。同时如果有敏感信号或强干扰 信号需要用到ESD保护,其ESD最好各自分 开供电源和地,以免造成信号的互相串扰。
隔离
键合线
键合线的互耦电感和互耦电容可能在他们自身间带来串扰,电 感和电容值取决于键合线的长度,直径,传导性和周围环境, 而这一切又是由下述条件决定: 1、封装类型 2、封装尺寸 3、芯片尺寸 4、频率 5、键合线的直径以及焊盘的个数 6、单个焊盘上键合线的数目
隔离
保护环的隔离作用
在1GHz频率附近或更高的频率上,保护环与电路元件间距对隔离的影响效 果不敏感,但是在频率低于1GHz时隔离效果随间距的减小而增强。 保护环的隔离作用随宽度及数目的增加而增强,但是一味增加宽度会导致 芯片尺寸大幅上升从而增加成本,根据模块需要选择合适的宽度。
隔离
模块内外的电磁场
寄生
5、RF差分电路的版图,所有元件的位置,通孔和走 线都要保证良好的对称性。 对前述敏感信号做屏蔽时,如果该敏感信号频率较高 对寄生也同样敏感时,可以选择顶层金属走线,因 为顶层金属相对其它金属而言受干扰的影响最小, 如果选择顶层金属仍不满足要求必须得做屏蔽处理 时,做完屏蔽后的版图一定要经过后仿以验证其性 能是否满足要求。
电感
自感:磁场不仅与周围的器件相互作用,而且会对导线本身的 电流产生影响,该现象称为自感。 1、每个电感必须单独以保护环隔离,至少应保证有一个P+隔 离环,面积足够时可以加P+和N阱隔离。隔离环同样接成反 偏形式。同时为了防止环路形成涡流,隔离环中间应断开一 小截金属。 2、两个电感之间应有足够的距离,电感与有源器件之间也要 有足够的距离。 3、要特别注意电感周围尽量不要出现流过比较大电流的电源 线,尤其是同层金属的。
隔离
芯片的共用衬底
芯片不同模块的共用衬底是造成干扰的最主要的因素, 经过实验证明加保护环可以起到很好的一个隔离作 用,但实验也同时证明了隔离效果随频率升高而降 低。实验通过对下述三个方面进行: 1、不同类型的保护环对串扰作用的效果。 2、保护环的参数:间距,宽度以及与电路元件的距 离对串扰的效果。 3、多个保护环的串扰的影响效果。
封装键合模拟图
封装键合模拟图
隔离
• • • • •
关键器件周围加Guard ring隔离保护 模块之间隔离 模拟电路应尽量远离数字模块 使用Double Guardring隔离不同电路模块 信号线的隔离 关键信号线和敏感信号线尽量短 对敏感信号线做Shielding 避免信号同金属层长距离平行走线