如何實現WiFi收發器的電源和接地設計

　　設計RF電路時，電源電路的設計和電路板布局常常被留到高頻信號通路的設計完成之后。對于沒有經過深思熟慮的設計，電路周圍的電源電壓很容易產生錯誤的輸出和噪聲，從而對RF電路的系統性能產生負面影響。合理分配PCB的板層、采用星形拓撲的VCC引線，并在VCC引腳加上適當的去耦電容，將有助于改善系統的性能，獲得最佳指標。合理的PCB層分配便于簡化后續的布線處理，對于一個四層PCB （WLAN中常用的電路板），在大多數應用中用電路板的頂層放置元器件和RF引線，第二層作為系統地，電源部分放置在第三層，任何信號線都可以分布在第四層。第二層采用不受干擾的地平面布局對于建立阻抗受控的RF信號通路非常必要，還便于獲得盡可能短的地環路，為第一層和第三層提供高度的電氣隔離，使得兩層之間的耦合最小。當然，也可以采用其它板層定義的方式（特別是在電路板具有不同的層數時），但上述結構是經過驗證的一個成功范例。大面積的電源層能夠使VCC布線變得輕松，但是，這種結構常常是導致系統性能惡化的導火索，在一個較大平面上把所有電源引線接在一起將無法避免引腳之間的噪聲傳輸。反之，如果使用星形拓撲則會減輕不同電源引腳之間的耦合。圖1給出了星形連接的VCC布線方案，該圖取自MAX2826 IEEE 802.11a/g收發器的評估板。圖中建立了一個主VCC節點，從該點引出不同分支的電源線，為RFIC的電源引腳供電。每個電源引腳使用獨立的引線，為引腳之間提供了空間上的隔離，有利于減小它們之間的耦合。另外，每條引線還具有一定的寄生電感，這恰好是我們所希望的，它有助于濾除電源線上的高頻噪聲。

　　使用星形拓撲VCC引線時，還有必要采取適當的電源去耦，而去耦電容存在一定的寄生電感。事實上，電容等效為一個串聯的RLC電路，如圖2所示，電容在低頻段起主導作用，但在自激振蕩頻率（SRF） 之后，電容的阻抗將呈現出電感性。由此可見，電容器只是在頻率接近或低于其SRF時才具有去耦作用，在這些頻點電容表現為低阻。圖3給出了不同容值下的典型S11參數，從這些曲線可以清楚地看出它們的SRF，還可以看出電容越大，在較低頻率處所提供的去耦性能越好（所呈現的阻抗越低）。