# RF Radio Layout 參考資料 ###### tags: `跟電有關的`, `CC1310`, `RF` ## 老師提醒 1. RF訊號電路「最好一直線,不要轉彎」。 2. RF訊號電路「旁邊及周圍」要打一堆洞。 3. RF訊號上面的元件「必須要靠一起」,且天線離MCU越近越好,不然會影響訊號品質。 4. 其它到Google查詢相關資料,或者是看學長的檔案。 5. 要時時刻刻問自己「為甚麼這樣設計?」 ## Bilibili Resources ### [TI德州仪器工程师教你如何设计射频电路](https://www.bilibili.com/video/BV1Hh411C79Z?p=1&spm_id_from=333.788.b_6d756c74695f70616765.1) :::info **為什麼要做Review?** - 獲得預期的性能 - 即時的上架及推出產品 - 確保使用該公司的產品可以獲得良好的經驗 ::: ### 設計一個基本的RF系統 ![](https://i.imgur.com/Nwa2WDc.png) - **RF IC** - 僅傳輸/接收 - 傳輸接收一體 - SoC(MCU集成方案) - **振盪器** - 給予無線射頻以及低頻參考頻率 - MCU Sleep Mode Clock - **PCB 印刷電路板** - 兩/三/四層板 - 去耦合電路 ![CC25xx EVB](https://i.imgur.com/1QtA9bc.png) - **Balun:轉換器**(藍白處) - 平衡到非平衡 - 差分訊號與單線訊號之間的轉換 - **匹配與濾波**(灰色處) - 相容各國無線電法規 - 增強與穩定性能 - 去除高頻的諧波 - **天線** - 板載PCB天線 - 可彎曲天線 - 陶瓷天線 - 大根的天線 ### 選擇PCB疊層板 - **兩層板** - 為 Ti 大多數參考設計的疊層板 - 與四層板相比減少成本 - 可以滿足大多數的基本需求 - 表面為電力線,振盪器訊號,及RF射頻電路 - 底面完全作為接地 - **四層板** - 因為加入PA,必須要控制雜訊,不讓雜訊影響其他元件運作 - 普遍的疊層結構: 1. 元件擺放處及訊號線 2. 主地層(不可以走任何的線路) 3. 電源層 4. 完全接地(可以走訊號線) ### 關於RF射頻的基本觀念 - 不管走高速還是低速射頻,線路都會稍稍帶一些阻抗 - RF射頻訊號用場和磁的方式傳輸 - 阻抗和RF訊號線的寬高比相關連 - 需要考慮表層的相對電容率 - 一般Ti的RF的阻抗為45ohm ~ 55ohm - 選用的電容電感都和電路板的厚度,寬度相關 - 會因為頻段...等,有電延時的情況 - RF的電流分布會跟場和磁產生相對的關係 - 回流地不能彎彎曲曲,最好一直線,中間也不要有任何訊號線/非RF等元件存在阻擋 ### 過孔 - 阻抗不連續,會有反射,造成RF射頻功率的損耗 - 頻段越高,受的影響越大 ### 複製Ti的參考設計 - 了解參考設計的參數 - PCB疊層 - BOM表 - **看README.txt !!!** - 基本要素 1. 盡量參照參考設計的層板選擇,**是四層板就用四層板** 2. 天線部分,可以依照目標做調整,但**盡量與參考設計一致** 3. 元件不要亂選,**特別是X寶貨**,選擇用Murata或者是TDK等大廠 4. 被動元件尺寸,建議使用0402或者0201,因為到0603或者是更大的尺寸,對於無線射頻應用的分佈參數的影響非常之大 5. 去耦合電路以及RF射頻電路中的元件**盡量靠近IC** 6. 盡量把RF射頻電路跟參考設計一致,背後必須要有接地面,而上方必須要與RF射頻電路相關連。同時也**確保不要有任何與RF射頻無關的電路出現在周圍** 7. 每個過孔的距離遠遠小於波長,這樣會形成很乾淨的接地面 8. 阻抗必須要為50ohm - RF天線與Balum - **抄參考設計就對了,凡事都是Copy開始** - 不是專業的,看上面那句話 ### 常見錯誤 ![RF訊號線](https://i.imgur.com/iI3irNH.png) 1. 理想狀況 2. 過長的RF訊號電路,造成電延時 3. 差分線不對稱 ![訊號線干擾](https://i.imgur.com/Kiw3KbT.png) 1. RF射頻訊號線與其他訊號線干擾 2. 沒有完整的地面 ![振盪器](https://i.imgur.com/PDzsLzb.png) 1. 不要靠近RF射頻部分,否則會造成耦合,影響RF射頻的傳輸品質 2. 差分線不對稱 ![去耦合電路](https://i.imgur.com/yKe8jmO.png) - 先作去耦合,再到周圍做過孔,不能先過孔再做去耦合 ![Lay腳](https://i.imgur.com/W1p9OkV.png) 1. 不能產生90度 2. 不能用圓腳 3. 用漸變線Layout ### 補充 - **Range Extender** - [Ti CC1190 Range Extender](https://www.ti.com/product/CC1190) - 增加傳輸傳輸距離 - 加大發射功率 - 減少接收的雜訊 ## Ti Technical documentation - [CC1310 SimpleLink™ Ultra-Low-Power Sub-1 GHz Wireless MCU datasheet (Rev. D)](https://www.ti.com/lit/ds/symlink/cc1310.pdf) - [CC13xx/CC26xx Hardware Configuration and PCB Design Considerations (Rev. E)](https://www.ti.com/lit/an/swra640e/swra640e.pdf) - [Antenna Selection Quick Guide](https://www.ti.com/lit/an/swra351a/swra351a.pdf)