RF Placement,PCB布局原则规范有哪些？布局经验与指导概述

一、Placement动作在Layout之前，Placement既是为了layout满足一定设计规范，又是为layout走线指明了方向。layout期间原则上不能再大动placement，只能微调。这也要求进行placement时必须深入考虑到layout。高质量的placement会让layout工程师感觉走线顺畅合理。不合理的placement可能使得PCB不满足设计规范，甚至会导致layout走线困难，最终调整placement。

二、射频placement原则

0、通则：loss、阻抗连续、隔离度（EMC）

（1）走线：短、粗、顺

短：意味着loss小

粗：意味着阻抗易控公差相对小，loss小

顺：意味着易走线，线直，loss小

（2）RF信号线尽量走表层，少换层，避免过孔的寄生参数

（3）射频电路尽量不要和BB共屏蔽罩，单芯片方案除外

1、射频transceiver：

（1）尽量靠近BB芯片，使得到BB的IQ、SPI等线尽量短。

（2）接收Port位置应方便接收差分线出线并走表层。

（3）如果有分集天线，尽量兼顾到主集和分集，但目前主流板型考虑分集天线较多，因为分集天线环境通常较差，主集天线环境较好，且主集走线本来就很长。

（4）方便TCXO的摆放，即尽量远离热源

（5）方便去耦电容和滤波电容等外围器件的摆放

（6）如果双面布件，其背面尽量避开其他芯片，为方便出线和避免干扰

2、TCXO或crystal：

（1）尽量远离热源，热源包括PA,PMIC等，用于WCN的时钟甚至还要与WCN芯片保持一定距离，因为内部集成了PA，也是热源。

（2）时钟如果是crystal，距离transceiver不能太远，一般会紧靠，因为太远会有寄生参数，如果是TCXO，那么可以距离较远。

3、天线开关、集成开关的FEM：

如sky7759X系列和sky7791X，一般放在PCB的边角，空间上一般介于transceiver和天线之间，并尽量使得两者之间线路顺畅，Trx口朝着transceiver和duplexer， ANT口朝着天线。有时ANT口和TRX口不能都兼顾到，一般优先考虑TRX口的走线，因为TRX口比较多（4个以上）。而ANT口只有一个，且增加的loss基本能接受。

4、LNA：

WCN中的LNA尽量靠近天线端摆放，以获得小的系统噪声系数。提高系统灵敏度。Cellular中尽量靠近FEM、duplexer。总之，LNA距离天线越近越好。

5、PA：

（1）电路上位于transceiver和switch（或FEM）之间，主要考虑RF通路线短、线顺和线尽量走表层。

（2）有些平台要求PA和transceiver放到不同的屏蔽罩里，或者要求两者保持一定距离，特别是不成熟的平台。因为后者EMI性能原因。

（3）存在多个PA时，尽量分散开，避免热源集中。

6、WCN芯片：

（1）尽量靠近天线馈点，走线应尽可能短，以减小loss，

（2）需要单独的屏蔽罩，因为频率较高，且GPS灵敏度非常低，极易被干扰。

（3）方便WCN的时钟避开热源。

（4）右上图布局优于右下图

7、双工器：

位于transceiver和FEM之间，摆放位置需综合评估接收和发射通道，以RF通道长度尽量短为原则，还要考虑接收和发射间隔离度，且匹配电路能紧靠本体放置。

8、匹配电路：

匹配器件靠近需要匹配的器件来放，或者靠近阻抗不连续的地方放，尽量不要放到长线的中间。最好三个一组

7、双工器：

位于transceiver和FEM之间，摆放位 置需综合评估接收和发射通道，以RF 通道长度尽量短为原则，还要考虑接 收和发射间隔离度，且匹配电路能紧 靠本体放置。

8、匹配电路：

匹配器件靠近需要匹配的器件来放， 或者靠近阻抗不连续的地方放，尽量 不要放到长线的中间。最好三个一组。

9、balun、接收SAW和balanced DPX：

一般靠近transceiver放置， 差分匹配阻抗比较大，太 长了损耗大。

10、耦合器：

位于测试座和FEM之间，一 般都是靠近FEM的ANT端摆 放，但无强制要求，视情 况而定。

11、滤波电容、去耦电容：

两者都是并联到地，并 联到地的电容通常起到滤波 或者储能等作用。

滤波电容需要尽量紧靠 信号流入器件的pin脚摆放， 有源器件基本都需要加。 DCDC电源上往往有2个电 容，需要首尾各放一个（如下图VDDWRF），不能堆在一 端。

12、电感：

需注意两个电感尽量避免紧挨着并行 放到一起，因为两个电感之间存在互感， 调试其中一个的时候，另外一个也跟着变， 可以考虑相互垂直摆放。

13、电阻：

射频用到电阻的几个地方：衰减电路， vramp上的RC滤波电路，coupler上的50欧 姆。温度检测电路上的温敏电阻，其他就 是0欧姆。要注意的就是温敏电阻要靠近 PA放置。Vramp上的RC要靠近PA放，其他 要求不高。

14、RF测试座和RF cable连接器：

一般在结构DXF里有标识位置， 但结构给的位置有时不是最优，可以 考虑优化，以走线短、顺为原则。

三

几种常见板型

1、整板

板型特点：

1、整个PCB板相对比较完整，除了边缘结构的避让没有大面积的残缺部分 （如右图）

2、PCB面积大，可利用走线空间大。

3、射频与BB的重心分居PCB两端，不好都兼顾

4、该板型的使用比较少

布局策略：

1、建议单面摆件，否则整机难以做薄

2、射频屏蔽罩放主天线端

3、BB部分尽量靠近板中部放置，避免transceiver与BB之间走线过长

4、FEM、transceiver、BB沿板边纵向一字摆开

5、WCN与分集天线分居PCB板另一端两侧

6、右图placement是有问题的，transceiver距离BB太远，IQ线太长。

2、半板

板型特点：

1、整个PCB板面积不到整板面积的一半

2、PCB面积小，可利用走线空间小。

3、射频与BB的重心分居PCB两侧，非常紧凑

4、必须双面部板，一般top层放器件，bottom层 放卡座等

5、该板型是当前流行的板型之一

布局策略：

1、射频屏蔽罩放与主集和分集天线馈点同侧

2、BB部分尽量靠近板中部放置，避免 transceiver与BB之间走线过长

3、FEM、transceiver、BB横向一字摆开

4、射频PA、FEM、transceiver三大件呈“品” 字布局

5、WCN与分集天线分居PCB板另一端两侧

3、“L”板（或叫“C”形板/“刀”形板）

板型特点：

1、整个PCB板为电池空间掏掉大半部分。

2、PCB面积小，可利用走线空间小。

3、整体器件布局基本同半板

4、必须双面布板，一般top层放器件，bottom层放卡座等

5、不用半板是因为电池选型和屏的选型以及节省FPC

6、该板型是当前流行的板型之一

布局策略：

1、射频屏蔽罩放与主集和分集天线馈点同侧

2、BB尽量靠近板中部放置，避免transceiver与BB之间走线过长

3、transceiver、BB横向摆开

4、射频屏蔽罩内PA、FEM、transceiver三大件呈“品”字布局

5、WCN与分集天线分居PCB板另一端两侧

6、注意该板型的主集射频测试座不要放到下面靠近天线的地方

4、条形板（窄板）

板型特点：

1、PCB板只占据整机壳体的纵向一部分，可认为是横向的半板

2、PCB面积通常比半板稍大，可利用走线空间稍大。

3、板型决定了其FEM、transceiver、BB只能纵向一字摆开

4、该板型在手机项目上使用较少，多见于平板项目。

布局策略：

1、射频屏蔽罩放与主集和分集天线馈点同侧

2、BB部分尽量靠近板中部放置，方便散线

3、FEM、transceiver、BB 纵向一字摆开

4、射频PA、FEM、transceiver三大件呈“品” 字布局

5、WCN靠近其天线馈点放置

四

实际项目案例与点评

1、案例一：

（1）WCN位置合理，但天线净空小

（2）（2）分集测试座位置不利于过测试，线长loss大

（3）transceiver距离BB远，IQ线过长，会导致吞吐量问题。

（4）射频屏蔽罩形状限制，3G4G PA稍远，呈“品”字最好 （5）热敏电阻稍偏 （6）天线净空面积小

2、案例二：

（1）transceiver和BB相对位置

（2）WCN距离天线远

（3）双工位于FEM和PA之间loss小，但 空间拥挤匹配摆放不方便

（4）该项目LNA电源上的滤波电容放到 了其他位置，导致灵敏度干扰问题

（5）天线净空太小，实际测试确实差

（6）FEM位置合理

（7）LNA位置较差，靠Transceiver放了，应靠FEM放。

3、案例三：

（1）transceiver和BB相对位置OK

（2）WCN靠近天线位于bottom层，基本 合理，但其TCXO距离PMIC稍近

（3）双工位于FEM和PA之间loss小，且 走表层，合理

（4）器件和走线疏密控制相对较好

（5）FEM位置合理

（6）LNA位置基本合理

（7）该项目placement相对比较合理， 是个不错的参考

五

总结

上面列出了placement过程中一些射频器件的理想摆放方式，然而一些项目由于外观和成本等考虑，射频屏蔽罩的位置、大小、形状导致射频器件无法放在最佳的位置，这时需要做出一些牺牲，否则项目无法进行下去，这时就要具体情况具体分析，做好风险控制，这里不详叙。