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楼主: criterion

[资料] 智能手机射频走线之阻抗控制

 火.. [复制链接]
发表于 2015-1-26 09:30:58 | 显示全部楼层
不错的内容。好东西。
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发表于 2015-2-14 21:38:12 | 显示全部楼层
楼主,刚看了文档中说,PA 、antenna switch下层需要挖空,避免产生寄生效应;但是我的理解是正常情况下,PA一般是需要下层是保留完整地并且打地空到主地;二者感觉都有道理,楼主可否解释一下?谢谢!
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 楼主| 发表于 2015-2-15 20:41:01 | 显示全部楼层
qianliduxing1 发表于 2015-2-14 21:38
楼主,刚看了文档中说,PA 、antenna switch下层需要挖空,避免产生寄生效应;但是我的理解是正常情况下,P ...


Layer 1 :



Layer 2 :






您说的是这两个图吧

仔细看   所谓挖空是指讯号的Pad

中间大片的GND Pad  不但没挖空   GND Via还打了许多

所以   两者都有道理   两者也都不冲突啊

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发表于 2015-2-15 22:04:44 | 显示全部楼层

OK,多谢,明白了;
但是按照寄生电容的说法,这PA中间部分应该也会和下层地产生寄生电容的啊?
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 楼主| 发表于 2015-2-16 04:21:54 | 显示全部楼层
qianliduxing1 发表于 2015-2-15 22:04
OK,多谢,明白了;
但是按照寄生电容的说法,这PA中间部分应该也会和下层地产生寄生电容的啊?

这个问题   我们反过来问好了   
如果下层不铺地会怎样?



以Thermal的角度来分析   当你下层有地的时候
PA散发的热   可以透过GND Via导到下层地  先把热散掉一部分
其余再散到Main GND





但是   如果你下层不铺地





我们由下图的公式可知   电阻跟导线长度成正比




而我们又知道   
Layer 1 => Main GND的GND Via长度
肯定是比
Layer 1 => Layer 2的GND Via长度
还要来的长
这意味着   如果你光靠Main GND来散热
那么GND Via的电阻会变大(因为长度较长)
电阻越大   热就越不易传递
换言之  当你下层有铺地   
热可以轻易透过GND Via传导过去(因为距离短 电阻小)
但下层不铺地  
那么热就不易透过GND Via传导过去(因为距离长 电阻大)
此时散热效果就大打折扣   
最糟情况是热都传不过去Main GND   全都积在PA下方







倘若PA散热不好   温度高
一来是Gain会下降  




Gain下降   则输出功率就变小  

二来是温度一高   线性度就变差




PA线性度变差   那就是你TX性能会劣化



如果是GSM/WCDMA/LTE这种对输出功率要求很严格的
可能须做温度补偿   使高温的输出功率  跟常温一样
一但这样   那情况更糟
因为这意味着   你要打更大的DAC / RGI
来达到Target Power  意即收发器的输出功率会变大
而由下图可知  PA的input  其实就是DA的Output
  



所以你让DA的输出功率变大   意味着DA的线性度变差
换言之  可能此时PA input的ACLR, EVM就已经不好了
再经过PA这个最大的非线性贡献者
只会更加劣化
再加上高温使PA线性度变差
TX性能的劣化   就更雪上加霜







三来是温度一高   Thermal Noise变大
RX灵敏度就会差





你说GSM是分时多任务   Tx跟RX不会同时运作
问题是  有可能RX运作  TX Off时
PCB温度  瞬间从高温降到常温吗?
当然不可能啊   即便TX Off  但PA所导致的PCB温度升高
会使RX灵敏度劣化


四来是XO会因高温频偏    那么就容易有Frequency error了


第五是倘若双工器又离PA特近   那主频功率会大幅衰减
详请可参照

双工器的GND要不要keepout!

http://ppt.cc/W~mO


第六就是VCO的Phase Noise会因高温变大
那Phase error, EVM就容易Fail





所以以上六点   是下层不铺地的坏处


那如果下层铺地   以上六点可以避掉
是没错   这可能会有寄生效应
但重点来了
请问PA的GND Pad  有寄生效应   会对TX性能有啥影响吗?
好像也没啥影响   是吧?   因为它只是GND  不是信号
如果该PA的GND  对于寄生效应   真的真的这么敏感
我相信Data sheet  或Layout肯定会大幅提醒   请你务必挖空
再说了  如果PA厂商都已经把那边定义成GND
他们在设计时   肯定是不会把对寄生效应敏感的部分
设计在那个区块


所以由以上看来  
寄生效应没啥危害
但散热不好   危害一堆
所以下层应该是要铺地   而非挖空




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 楼主| 发表于 2015-2-16 11:57:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 criterion 于 2015-2-16 11:59 编辑
qianliduxing1 发表于 2015-2-15 22:04
OK,多谢,明白了;
但是按照寄生电容的说法,这PA中间部分应该也会和下层地产生寄生电容的啊?




这个问题   我们反过来问好了  
如果下层不铺地会怎样?




以Thermal的角度来分析   当你下层有地的时候
PA散发的热   可以透过GND Via导到下层地  先把热散掉一部分
其余再散到Main GND








但是   如果你下层不铺地





我们由下图的公式可知   电阻跟导线长度成正比





而我们又知道  
Layer 1 => Main GND的GND Via长度
肯定是比
Layer 1 => Layer 2的GND Via长度
还要来的长
这意味着   如果你光靠Main GND来散热
那么GND Via的电阻会变大(因为长度较长)
电阻越大   热就越不易传递
换言之  当你下层有铺地  
热可以轻易透过GND Via传导过去(因为距离短 电阻小)


但下层不铺地
那么热就不易透过GND Via传导过去(因为距离长 电阻大)
此时散热效果就大打折扣  
最糟情况是热都传不过去Main GND   全都积在PA下方








倘若PA散热不好   温度高

一来是Gain会下降  





Gain下降   则输出功率就变小



二来是温度一高   线性度就变差





PA线性度变差   那就是你TX性能会劣化







如果是GSM/WCDMA/LTE这种对输出功率要求很严格的
可能须做温度补偿   使高温的输出功率  跟常温一样
一但这样   那情况更糟
因为这意味着   你要打更大的DAC / RGI
来达到Target Power  意即收发器的输出功率会变大
而由下图可知  PA的input  其实就是DA的Output





所以你让DA的输出功率变大   意味着DA的线性度变差
换言之  可能此时PA input的ACLR, EVM就已经不好了
再经过PA这个最大的非线性贡献者
只会更加劣化
再加上高温使PA线性度变差
TX性能的劣化   就更雪上加霜





三来是温度一高   Thermal Noise变大

RX灵敏度就会差







你说GSM是分时多任务   Tx跟RX不会同时运作
问题是  有可能RX运作  TX Off时
PCB温度  瞬间从高温降到常温吗?
当然不可能啊   即便TX Off  但PA所导致的PCB温度升高
会使RX灵敏度劣化





四来是XO会因高温频偏    那么就容易有Frequency error了





第五是倘若双工器又离PA特近   那主频功率会大幅衰减
详请可参照



"双工器的GND要不要keepout!"






第六就是VCO的Phase Noise会因高温变大
那Phase error, EVM就容易Fail




所以以上六点   是下层不铺地的坏处





那如果下层铺地   以上六点可以避掉
是没错   这可能会有寄生效应
但重点来了
请问PA的GND Pad  有寄生效应   会对TX性能有啥影响吗?
好像也没啥影响   是吧?   因为它只是GND  不是信号
如果该PA的GND  对于寄生效应   真的真的这么敏感
我相信Data sheet  或Layout肯定会大幅提醒   请你务必挖空
再说了  如果PA厂商都已经把那边定义成GND
他们在设计时   肯定是不会把对寄生效应敏感的部分
设计在那个区块



所以由以上看来
寄生效应没啥危害
但散热不好   危害一堆
所以下层应该是要铺地   而非挖空


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发表于 2015-2-16 20:55:16 | 显示全部楼层
楼主讲解的真够详细,非常感谢,我算是懂了!
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发表于 2015-2-27 16:21:16 | 显示全部楼层
MAIXIALAIKANKAN,SHIGEHAODONGXI
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发表于 2015-3-10 18:53:49 | 显示全部楼层
顶一个
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发表于 2015-3-11 17:04:30 | 显示全部楼层
看看走线
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发表于 2015-3-24 11:04:19 | 显示全部楼层
不错 学习一下
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发表于 2015-3-24 13:12:10 | 显示全部楼层
谢谢楼主
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发表于 2015-3-24 23:49:15 | 显示全部楼层
xuexiyixia
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发表于 2015-3-25 00:31:03 | 显示全部楼层
学习了
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发表于 2015-3-26 15:22:07 | 显示全部楼层

学习学习一下
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发表于 2015-5-5 19:14:20 | 显示全部楼层
谢谢分享,多多学习
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发表于 2015-5-6 11:20:34 | 显示全部楼层
下载看看,学习
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发表于 2015-5-6 11:30:39 | 显示全部楼层
厉害,写的非常好。继续写这么出色的文章。。。。。我会常来的,
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发表于 2015-5-20 15:50:56 | 显示全部楼层
楼主是个大神。现在我都点击楼主的帖子,一个一个的看,感觉学到好多东西,谢谢楼主。
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发表于 2015-5-20 22:41:06 | 显示全部楼层
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