布局,字面上的解释,就是将电路元件合理地放置。良好的PCB器件布局对提升整机的性能有着极其重要的意义;
01 那怎么样的放置是合理的?(含无线模组的PCB布局要点)
模拟电路与数字电路物理分离,例如MCU与无线模组的天线端口尽量远离;
无线模组的下方尽量避免布置高频数字走线、高频模拟走线、电源走线以及其它敏感器件,模组下方可以铺铜;
无线模组需尽量远离变压器、大功率电感、电源等电磁干扰较大的部分;
在放置含有板载PCB天线或陶瓷天线时,模组的天线部分下方PCB需挖空处理,不得铺铜且天线部分尽量处于板边;
无论射频信号还是其它信号走线应尽量短,其它信号还需远离无线模组发射部分,避免受到干扰;
布局需考虑无线模组需要具有较完整的电源地,射频走线需留出地孔伴随空间;
无线模组所需的电压纹波要求较高,因此最好在靠近模组电压引脚处增加较为合适滤波电容,例如10uF;
无线模块发送频率快,对电源的瞬态响应有一定要求,除了设计时需要选取性能优异的电源方案外,布局时也要注意合理的布置电源电路,充分发挥电源性能;如DC-DC布局就需要注意续流二极管地与IC地的距离需要尽量靠近保证回流、功率电感与电容之间的距离需要尽量靠近等。
02 线宽、线距的设置
线宽、线距的设置对整板的性能提升有巨大的影响,合理的设置走线宽度、线距能够有效地提升整板的电磁兼容性以及各方面的性能。
电源走线:按照负载的电流、电压大小以及PCB铜厚综合考虑,通常电流都需预留2倍于正常工作电流,线距尽量满足3W原则。
信号走线:根据信号的传输速率、传输类型(模拟还是数字)、走线长度等综合考虑,普通信号线间距推荐满足3W原则,差分线则另行考虑。
射频走线:射频走线的线宽需要考虑特性阻抗,常用的射频模组天线接口均为50Ω特特性阻抗,按经验功率≤30dBm(1W)的射频线宽0.55mm,铺铜的间距0.5mm,更准确的也可通过板厂协助调整得到约50Ω的特性阻抗。