`
随着物联网技术的兴起，现在的电子产品搭载无线通讯功能是越来越普遍了，而无线通讯技术是依赖于
PCB上的射频
电路来实现的，并且需要专业的设计和
仿真分析工具。
现将模组
射频电路PCB
设计分享给大家。
走线原则
对于自身没有连接器的模块，需通过RF 走线和天线馈点或者连接器连接，所以 RF 线推荐走微带线， 越短越好，差损控制在 0.2dB 以内，并且阻抗控制在 50Ω。
在模块和天线连接器（或馈点）之间预留一个π型电路（两个并行器件接地脚要直接接到主地）供天线调试。
在PCB 走线时，此信号走线控制 50Ω。产品的射频性能与此走线密切相关。在 PCB 板上影响此走线阻抗的因素如下：
l
走线的宽度和厚度
l
介质介电常数和厚度
l
焊盘的厚度
l
与地线的距离
l
附近的走线
阻抗设计
两个天线接口的RF 信号线阻抗都需要控制 50Ω。在实际应用中根据 PCB 的其他参数如参考层厚度、层数和叠层等都会影响到 RF 的走线方式，不同的情况参考 GND 层不一样，走线差距也将很大。
3W原则
多层板设计天线RF 信号在 PCB 上走线时，首先考虑的是满足基本的“3W 原则”。为了减少线间串扰，应保证线间距足够大，如果线中心距不少 3 倍线宽时，则可保持 70%的线间电场不互相干扰，称为“3W 原则”
射频PCB Layout 部分
l
射频走线尽量做50欧姆阻抗，如果无关做到，应将射频走线宽度保持在0.5mm~1mm距地安全距离也要保持在0.5mm~1mm，周围打满地孔
l
射频座子的地建议尽量净空
l
过孔焊盘建议用泪滴结束
射频走线应尽量远离电源,SIM卡，时钟，高速数字信号；
保其不对周围器件产生的影响，所以在天线周边建议客户不要放其他元器件，并且PCB 上的走线尽可能远离 RF 部分。
射频走线应尽量短，遇弯需走蛇形线或圆弧，周围打地孔；
两层板阻抗设计
因为大部分客户多有用双面板进行设计，所以针对两层板典型的1.6mm，1.0mm 厚度 PCB 设计做实例说明：
案例一：PCB 板厚 1.6mm
考虑到PCB 板厚的影响，要完全符合 3W 原则很难实现，既要保证 50Ω走线，又要确
射频走线过长时，模块测和天线测建议预留匹配电路
如果板上空间富裕，优先通过布局实现RF走线的短和直，如果布局空间不允许，需要拐角走线，一定避免直角或45°拐角走线，要走圆弧走线，如果实在要走直角了，可以通过放置
元件通过元件的摆位的方式来替代走线来做90°角的转折，这样可以最大化避免阻抗突变造成的信号反射影响。
两层板阻抗设计
因为大部分客户多有用双面板进行设计，所以针对两层板典型的1.6mm，1.0mm 厚度 PCB 设计做实例说明：
案例一：PCB 板厚 1.6mm
考虑到PCB 板厚的影响，要完全符合 3W 原则很难实现，既要保证 50Ω走线，又要确保其不对周围器件产生的影响，所以在天线周边建议客户不要放其他元器件，并且 PCB 上的走线尽可能远离 RF 部分。
经过我们大量实际验证，以下设计可以保证RF 阻抗控制在 50Ω左右，并且受到影响最小：
RF 线宽 43mil，离旁边的地（蓝色）的距离是 8mil，射频走线的正下方是 RF 线参考层，通常为完整的地（红色）。 RF 线四周需完整的地保护，并且沿着走线方向尽量多打地孔。在射频走线及其参考地周围，不建议有其他任何走线或器件。
50Ω阻抗的理论计算：
阻抗计算工具示意图（单位mil
）
Er1，T1，C1，C2，CEr 参数一般由 PCB 板厂确认，每个 PCB 板厂的工艺和材质有略微差异，需要和 PCB 板厂确认。
H1 为 PCB 厚度，W1 为线宽，D1 为线到旁边 GND 的距离。 实际生产中要考虑误差。案例二 PCB 板厚 1.0mm PCB 板厚 1.0mm 时，RF 在 PCB 上线宽是 35mil，线到旁边的 GND 的间距是 8mil。
四层板阻抗设计
四层板，板厚1.0mm，RF 线走在表层 Lay1，参考 Lay2（GND 层）。不同 PCB 板厂的叠层会有不同，以
下
图的4 层板的叠层为例：
层板叠层厚度示意图
Lay 1 到 Lay 2 的厚度是 65um，RF 走线 4mil，RF 到两边 GND 的距离大于 3 倍的 RF线宽。Lay 1 蓝色，红色是 Lay 2 层，高亮部分是 RF 线。
RF 走线示意图
50Ω阻抗的理论计算：
D1 的值在大于 3 倍的 W1 以后，对阻抗的影响就很微弱。
四层板阻TOP
层走线抗计算示意图
以上是我们在模组开发项目中硬件电源设计过程中的一些经验累积，希望您在项目开发过程中少走弯路，顺利完成开发任务。最后介绍我们奇迹物联，
我们产品涵盖了基于eSIM
技术的2G,4G,NB
模组，并且还为客户提供模组相关的硬件设计资料和评审服务，帮助客户快速完成项目开发，迅速抢占物联网市场。
`
|
3
/6
工商网监
湘ICP备2023018690号
3296
淘帖
0
赞
回复
显身卡
