设计射频电路电源的要点与经验

你注意到开关电源对你的微波射频系统软件的危害吗？

针对性能卓越的无线通信系统，开关电源对微波射频的危害可能是“潜在性”的，但却不容忽视。这儿搜集整理了业内普遍重视的几个设计方案射频电路开关电源的那些与工作经验。

（1）电源插头是EMI进出电源电路的有效途径。根据电源插头，外部的要素可以传到內部电源电路，危害RF电源电路指标值。为了更好地降低电磁波辐射和藕合，规定DC-DC控制模块的一次侧、二次侧、负荷侧环城路总面积最少。电路无论方式有多繁杂，其大电流量环城路都需要尽量小。电源插头和接地线一直要非常近置放。

（2）假如电源电路中采用了开关电源电路，开关电源电路的外部元器件合理布局要合乎各输出功率流回途径最少的标准。耦合电容要挨近开关电源电路有关管脚。应用共模电感，挨近开关电源模块。

（3）双板上远距离的电源插头不可以与此同时贴近或越过联级放大仪（收获超过45dB）的导出和键入端周边。防止电源插头变成RF数据信号传送方式，很有可能造成自激振荡或减少磁道隔离度。远距离电源插头的两边都必须再加上高频率耦合电容，乃至正中间也加高频率耦合电容。

（4）RF PCB的开关电源入口组成并接三个耦合电容，运用这三种电容器的分别优势各自滤掉电源插头上的低、中、高频率。比如：10uf，0.1uf，100pf。而且根据从大到小的先后顺序先后挨近电源线的键入引脚。

（5）用同一组开关电源给小数据信号联级放大仪馈电，理应先从末级逐渐，先后往前级配电，使末级电源电路造成的EMI对前面的危害较小。且每一级的开关电源过滤最少有两个电容器：0.1uf，100pf。当电磁波工作频率高过1GHz时，要提升10pf耦合电容。

（6）常见到小电流电子器件过滤器，耦合电容要挨近三极管管脚，高频率耦合电容更挨近引脚。三极管采用截止频率较低的。假如电子器件过滤器中的三极管是高频率管，工作中在变大区，外部元器件合理布局又不科学，在开关电源导出端非常容易造成高频率震荡。线形稳压管控制模块也有可能存有相同的问题，缘故是集成ic内存有意见反馈控制回路，且內部三极管作业在变大区。在合理布局时规定高频率耦合电容挨近引脚，减少遍布电感器，毁坏震荡标准。

（7）PCB的POWER一部分的铜泊规格合乎其穿过的较大电流量，并考虑到容量（一般参照为1A/mm线距）。

（8）电源插头的I/O不可以交叉式。

（9）留意开关电源退耦、过滤，避免不一样模块根据电源插头造成影响，开关电源走线时电源插头中间应互相防护。电源插头与其他强影响线（如CLK）商业用地线防护。

（10）小信号增强器的开关电源走线必须地内电层及接地装置过孔防护，防止其他EMI影响窜进，从而恶变区级数据信号品质。

（11）不一样电源层在范围需要防止重合。主要是因为降低不同的开关电源中间的影响，尤其是一些工作电压相距非常大的开关电源中间，开关电源平面图的重叠问题一定要尽量防止，在所难免时可考虑到中50毫米地质构造。

（12）PCB板层分派有利于简单化后面的走线解决，针对一个四层PCB板(WLAN中较常用的线路板)，在大部分运用选用线路板的高层置放电子器件和RF导线，第二层做为系统化，开关电源一部分置放在第三层，一切电源线都能够遍布在第四层。

第二层选用持续的地平面布局针对创建特性阻抗可控的RF转录因子十分必需，它还有利于得到尽量短的地环城路，为第一层和第三层给予相对高度的电气隔离，促使双层中间的藕合最少。自然，还可以选用其他板层界定的方法(特别是线路板具备不一样的叠加层数时)，但以上构造是通过认证的一个取得成功案例。

（13）大规模的电源层可以使Vcc走线越来越轻轻松松，可是，这类构造经常是引起系统软件特性恶变的导火线，在一个比较大平面图上把全部开关电源导线接在一起将没法防止管脚中间的噪音传送。相反，假如应用星型拓扑则会缓解不一样开关电源管脚中间的藕合。

图中得出了星形联接的Vcc布线方案，该图源自MAX2826 IEEE 802.11a/g收发器的评定板。图内创建了一个主Vcc连接点，从该点引出来不一样支系的电源插头，为RF IC的开关电源管脚配电。每一个开关电源管脚应用单独的导线在管脚中间给予了室内空间上的防护，有益于减少他们中间的藕合。此外，每条导线还有着一定的生存电感器，这正好是人们所想要的，它有利于滤掉电源插头上的高頻噪音。

应用星型拓扑Vcc导线时，也有必需采用适度的电压去耦，而去耦电容存有一定的生存电感器。实际上，电容器等效电路为一个全套的RLC电源电路，电容器在低频率段起主导地位，但在自激振荡工作频率(SRF)：

以后，电容器的特性阻抗将展现出电理性。不难看出，电力电容器仅仅在工作频率贴近或小于其SRF时才具备去耦功效，在这种频段电容器主要表现为低阻。

得出了不一样容值下的典型性S11主要参数，从这种曲线图可以清晰地见到SRF，还能够看得出电容器越大，在较低工作频率住所给予的去耦特性越好(所呈现出的特性阻抗越低)。

在Vcc星型拓扑的主连接点处最好是安装一个大空间的电力电容器，如2.2μF。该电容器具备较低的SRF，针对清除低频率噪音、创建平稳的直流电压很合理。IC的每一个开关电源管脚必须一个低容积的电力电容器(如10nF)，用于滤掉很有可能藕合到电源插头上的高頻噪音。针对这些为噪音比较敏感电源电路配电的开关电源管脚，很有可能必须外接2个旁路电容。比如：用一个10pF电容器与一个10nF电容并联给予旁通，可以带来更宽工作频率范围内的去耦，尽可能清除噪音对电源电压的危害。每一个开关电源管脚都必须用心检测，以明确必须多少的去耦电容及其具体电源电路在什么频段非常容易遭受噪音的影响。

优良的电压去耦技术性与严格的PCB合理布局、Vcc导线(星型拓扑)紧密结合，可以为一切RF系统开发确立牢固的基本。虽然具体设计方案中还会继续存有减少系统软件性能参数的其他要素，可是，有着一个“无噪音”的开关电源是优化软件特性的基本前提。

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