射频电路

电源管理是一门科学艺术，它通过优化输入和输出信号来最大化 RF 设备的效率和性能，这不是一件容易的事。每台网络设备都有自己独特的功率需求。更高的数据速率通常意味着更高的功耗和复杂性，这可能会带来损失，进而降低可靠性和增加成本。低数据速率设备（例如支持物联网的那些设备）功率极小，以便节省宝贵的电池电源的每一毫秒。

除此以外，RF 工程师还面临静电放电的难题，它几乎可以炸毁一台设备的电路板。想象一下，在干燥的冬日走过地毯后，手碰触到门把手。咝！在您碰到门把手的那一刻，它只会让您的手臂汗毛竖起来，感到轻微不适，但是，却会让设备产生严重的性能问题，或者甚至损坏敏感的电子元件。每个人都能按下电源按钮，但要设计出电源管理和 RF 设备，则需要以下的专业知识。

（1）电源线是EMI 出入电路的重要途径。通过电源线，外界的干扰可以传入内部电路，影响RF电路指标。为了减少电磁辐射和耦合，要求DC-DC模块的一次侧、二次侧、负载侧环路面积最小。电源电路不管形式有多复杂，其大电流环路都要尽可能小。电源线和地线总是要很近放置。
　　
（2）如果电路中使用了开关电源，开关电源的外围器件布局要符合各功率回流路径最短的原则。滤波电容要靠近开关电源相关引脚。使用共模电感，靠近开关电源模块。
　　
（3）单板上长距离的电源线不能同时接近或穿过级联放大器（增益大于45dB）的输出和输入端附近。避免电源线成为RF信号传输途径，可能引起自激或降低扇区隔离度。长距离电源线的两端都需要加上高频滤波电容，甚至中间也加高频滤波电容。
　　
（4）RF PCB的电源入口处组合并联三个滤波电容，利用这三种电容的各自优点分别滤除电源线上的低、中、高频。例如：10uf，0.1uf，100pf。并且按照从大到小的顺序依次靠近电源的输入管脚。
　　

1. 低噪声放大器（LNA）

LNA 是一种特殊的放大器，主要用于射频接收机前端，将天线接收的信号以小的噪声和大的增益进行放大，对提高接收信号质量，降低噪声干扰，提高接收灵敏度有着极其重要的意义，它的性能好坏关系到整个通信系统的质量。

低噪声放大器的主要指标有：噪声系数（NF）、增益（Gain）、输入输出阻抗匹配程度（S11、S22、输入输出回波损耗或输入输出 VSWR）、线性性能（三阶交调点和 1dB压缩点）、反向隔离（S12）等。由于 LNA位于邻近天线的最前端，它的性能好坏会直接影响接收机接收信号的质量。为了保证经天线接收的信号能在接收机的最后一级得到恢复，LNA 需要在放大信号的同时产生尽可能低的噪声和失真。因此，在生产测试中，我们主要关注LNA的增益和噪声系数这两个参数。

2. 射频功率放大器（PA）

一、布局注意事项

（1）结构设计要求在 PCB 布局之前需要弄清楚产品的结构。

结构需要在 PCB 板上体现出来。比如腔壳的外边厚度大小，中间隔腔的厚度大小，倒角半径大小和隔腔上的螺钉大小等等(换句话说，结构设计是根据完成后的 PCB 上所画的轮廓（结构部分）进行具体设计的)。一般情况，外边腔厚度为 4mm；内腔宽度为 3mm；点胶工艺的为 2mm；倒角半径 2.5mm。以 PCB 板的左下角为原点，隔腔需在栅格 0.5 的整数倍，最少需要做到栅格为 0.1 的整数倍。这样有利于结构加工商进行加工，误差控制比较精确些。当然，这需要根据客户的要求来设计。

下图所示为 PCB 设计完成后的结构轮廓图：

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