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单片射频器件大大方便了必定规模内无线通信领域的运用，选用适合的微控制器和天线并结合此收发器件即可构成完好的无线通信链路。

它们可以集成在一块很小的电路板上，运用于无线数字音频、数字视频数据传输系统，无线遥控和遥测系统，无线数据搜集系统，无线网络以及无线安全防备系统等众多领域。 　　

数字电路与仿照电路的潜在对立 　　

假设仿照电路(射频) 和数字电路(微控制器) 单独作业或许各自作业杰出，但是一旦将两者放在同一块电路板上，运用同一个电源供电一同作业，整个系统很或许就会不稳定。

这首要是由于数字信号频频的在地和正电源(巨细3 V) 之间摆动，而且周期特别短，常常是ns 级的。由于较大的振幅和较小的切换时间，使得这些数字信号包含很多的且独立于切换频率的高频成分。

而在仿照部分，从天线调谐回路传到无线设备接纳部分的信号一般小于1μV。因此数字信号与射频信号之间的不同将抵达10-6(120 dB) 。

明显，假设数字信号与射频信号不能很好的分别，弱小的射频信号或许遭到损坏，这样一来，无线设备作业功用就会恶化，甚至完全不能作业。 　　

RF 电路和数字电路做在同块PCB 上的常见问题 　　

不能充沛的阻隔活络线路和噪声信号线是常常出现的问题。如上所述，数字信号具有高的摆幅并包含很多高频谐波。

假设PCB 板上的数字信号布线附近活络的仿照信号，高频谐波或许会耦合以前。

RF 器件的最活络节点一般为锁相环( PLL) 的环路滤波电路，外接的压控振荡器(VCO) 电感，晶振基准信号和天线端子，电路的这些部分应该特别仔细处理。

　　(1) 供电电源噪声 　　

由于输入/ 输出信号有几V 的摆幅，数字电路关于电源噪声(小于50 mV) 一般可以承受。而仿照电路关于电源噪声却适当活络，尤其是对毛刺电压和其他高频谐波。

因此，在包含RF(或其他仿照) 电路的PCB 板上的电源线布线有必要比在一般数字电路板上布线愈加仔细，应防止选用自动布线。

一同也应留心到，微控制器(或其他数字电路) 会在每个内部时钟周期内短时间俄然吸入大部分电流，这是由于现代微控制器都选用CMOS 工艺规划。

因此，假设一个微控制器以1 MHz 的内部时钟频率运行，它将以此频率从电源提取(脉冲) 电流，假设不采纳适合的电源去耦，必将引起电源线上的电压毛刺。

假设这些电压毛刺抵达电路RF 部分的电源引脚，严峻的或许导致作业失效，因此有必要保证将仿照电源线与数字电路区域离隔。 　　

(2) 不合理的地线 　　

RF 电路板应该总是布有与电源负极相连的地线层，假设处理不妥，或许发作一些奇怪的现象。

关于一个数字电路规划者来说这或许难于理解，由于即使没有地线层，大多数数字电路功用也体现杰出。

而在RF 频段，即使一根很短的线也会如电感相同作用。大略核算，每mm 长度的电感量约为1 nH ， 434 MHz 时10 mmPCB 线路的感抗约为27 Ω。假设不选用地线层，大多数地线将会较长，电路将无法保证规划特性。 　　

(3) 天线对其他仿照部分的辐射 　　

在包含射频和其他部分的电路中，这一点经常被疏忽。除了RF 部分，板上一般还有其他仿照电路。例如，许多微控制器内置模数转换器(ADC) 用于测量仿照输入以及电池电压或其他参数。

假设射频发送器的天线位于此PCB 附近(或就在此PCB 上) ，宣告的高频信号或许会抵达ADC 的仿照输入端。不要忘记任何电路线路都或许如天线相同宣告或接纳RF 信号。

假设ADC 输入端处理不合理，RF 信号或许在ADC输入的ESD二极管内自激，然后引起ADC 的误差。 　　RF 电路和数字电路做在同块PCB 上的处理方案 　　

以下给出在大多数RF 运用中的一些通用规划和布线策略。但是，遵从实践运用中RF 器件的布线建议更为重要。 　　

(1) 一个可靠的地线层面 　　

当规划有RF 元件的PCB 时，应该总是选用一个可靠的地线层。其目的是在电路中树立一个有用的0 V 电位点，使全部的器件简单去耦。

供电电源的0 V 端子应直接联接在此地线层。由于地线层的低阻抗，已被去耦的两个节点间将不会发作信号耦合。

关于板上多个信号幅值或许相差120 dB ，这一点十分重要。在外表贴装的PCB 上，全部信号布线在元件装置面的同一面，地线层则在其不好。

志向的地线层应掩盖整个PCB ( 除了天线PCB 下方) 。假设选用两层以上的PCB ，地线层应放置在附近信号层的层上(如元件面的下一层) 。

另一个好方法是将信号布线层的空余部分也用地线平面填充，这些地线平面有必要经过多个过孔与主地线层面联接。

需要留心的是：由于接地点的存在会引起周围的电感特性改动，因此选择电感值和安置电感是有必要仔细考虑的。 　　

(2) 缩短与地线层的联接距离 　　

全部对地线层的联接有必要尽量短，接地过孔应放置在(或十分靠近) 元件的焊盘处。决不要让两个地信号共用一个接地过孔，这或许导致由于过孔联接阻抗在两个焊盘之间发作串扰。 　　

(3) RF 去耦 　　

去耦电容应该放置在尽或许靠近引脚的方位，每个需要去耦的引脚处都应选用电容去耦。

选用高品质的陶瓷电容，介电类型最好是“ NPO” ， “ X7R” 在大多数运用中也能较好作业。志向的选择电容值应使其串联谐振等于信号频率。

例如434 MHz 时，SMD 贴装的100 p F 电容将杰出作业，此频率时，电容的容抗约为4 Ω，过孔的感抗也在相同规模。串联的电容和过孔关于信号频率构成一个陷波滤波器，使之能有用的去耦。

868 MHz 时，33 p F 电容是一个志向的选择。除了RF 去耦的小值电容，一个大值电容也应放置在电源线路上去耦低频，可选择一个2. 2 μF陶瓷或10μF 的钽电容。 　　

(4) 电源的星形布线 　　

星形布线是仿照电路规划中众所周知的技巧。星形布线———电路板上各模块具有各自的来自公共供电电源点的电源线路。

在这种情况下，星形布线意味着电路的数字部分和RF 部分应有各自的电源线路，这些电源线应在靠近IC 处置别去耦。

这是一个离隔来自数字部分和来自RF 部分电源噪声的有用方法。

假设将有严峻噪声的模块置于同一电路板上，可以将电感(磁珠) 或小阻值电阻(10 Ω) 串联在电源线和模块之间，而且有必要选用至少10 μF 的钽电容作这些模块的电源去耦。这样的模块如RS 232 驱动器或开关电源稳压器。 　　

(5) 合理安排PCB 布局 　　

为减小来自噪声模块及周边仿照部分的烦扰，各电路模块在板上的布局是重要的。应总是将活络的模块( RF部分和天线) 远离噪声模块(微控制器和RS 232 驱动器)以防止烦扰。 　　

(6) 屏蔽RF 信号对其他仿照部分的影响 　　

如上所述，RF 信号在发送时会对其他活络仿照电路模块如ADC 形成烦扰。大多数问题发作在较低的作业频段(如27 MHz) 以及高的功率输出水平。用RF 去耦电容(100p F) 联接到地往来不断耦活络点是一个好的规划习气。 　　

(7) 在板环形天线的特别考虑 　　

天线可以全体做在PCB 上。

对比传统的鞭状天线，不仅节省空间和生产成本，组织上也更稳固可靠。常规中，环形天线(loop antenna) 规划运用于相对较窄的带宽，这有助于克制不需要的强信号防止烦扰接纳器。应留心到环形天线(正如全部其他天线) 或许收到由附近噪声信号线路容性耦合的噪声。

它会烦扰接纳器，也或许影响发送器的调制。因此在天线附近必定不要布数字信号线路，并建议在天线周围坚持自由空间。

靠近天线的任何物体都将构成调谐网络的一部分，而导致天线调谐偏离料想的频点，使收发辐射规模(距离) 减小。关于全部的各类天线有必要留心这一现实，电路板的外壳(外围包装) 也或许影响天线调谐。

一同应留心去除天线面积处的地线层面，不然天线不能有用作业。 　　

(8) 电路板的联接 　　

假设用FB体育官方网站将RF 电路板联接到外部数字电路，应运用双绞线缆。每一根信号线有必要和GND 线双绞在一同(DIN/ GND ， DOUT/ GND ， CS/ GND ， PWR _ UP/ GND) 。

紧记将RF 电路板和数字运用电路板用双绞线缆的GND线联接起来，线缆长度应尽量短。给RF 电路板供电的线路也有必要与GND 双绞(VDD/ GND) 。

　　结论 　　

迅速发展的射频集成电路为从事无线数字音频、视频数据传输系统，无线遥控、遥测系统，无线数据搜集系统，无线网络以及无线安全防备系统等规划的工程技术人员处理无线运用的瓶颈供给了最大的或许。

一同，射频电路的规划又要求规划者具有必定的实践经历和工程规划能力。

本文是笔者在实践开发中总结的经历，期望可以帮助众多射频集成电路开发者缩短开发周期，防止走不必要的弯路，节省人力和财力

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