天线接收灵敏度优化设计【优选资料】

1、Mstar 平台四层板设计指南,-Lis.Kuo/Jw.liang/Spring.tan -20101028,-天线接收灵敏度优化设计,1,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,2,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,A案例分析,現象描述: A 案例, 整机测试EIS 只有-97dbm; A案例分析: LCM引入干扰, EIS 会降低6.5-9dBm. CAM 引入干扰, EIS会降低6-7dBm. LCM 与CAM是引起EIS 偏低的两个干扰源.,3,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,A案例分析,A案例改善措施: 将LCM两端的两个大的GND PAD 接地处理, ESI可以提高5-6dBm.,4,

2、医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,A案例分析,A案例改善措施: CAM FPC 没有GND屏蔽层, 并且CAM的数据控制线没有预留滤波器件, CAM FPC 焊盘处于天线下方; 采用导电布将CAM FPC 屏蔽接地, EIS 可以提高5-6dBm.,5,医疗参考,B案例分析,天线接收灵敏度优化设计,現象描述: B案例, 整机测试EIS 只有-96 -100dbm; B案例分析: LCM引入干扰, EIS 会降低 56.5dBm. CAM 引入干扰, EIS会降低 23dBm. LCM 与CAM是引起EIS 偏低的两个干扰源.,6,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,B案例分析,B案例改善措施:

3、将LCM两端的两个大的GND PAD 接地处理, ESI可以提高 2 4dBm.,7,医疗参考,B案例分析,天线接收灵敏度优化设计,B案例分析: 分析LCM Layout Line, 右图一MCP线与LCM线相邻层平行走线, 紫色为LCM Layout Line, 相邻的绿色为MCP Layout Line线; 同层LCM 临近MCP线布线, 蓝色圈内是MCP Layout Line, 红色圈是LCM Layout Line线; 干扰远应该是MCP Noise耦合到LCM Layout Line线, 经过LCM FPC 辐射出来, 从而使得ESI 降低5-6dBm.,8,医疗参考,B案例分析,

4、B案例改善措施: CAM FPC 没有GND屏蔽层, 并且CAM的数据控制线没有预留滤波器件, CAM FPC 焊盘处于天线下方; 采用导电布将CAM FPC 屏蔽接地, EIS 可以提高 1.52dBm.,9,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,B案例分析,B案例Layout 分析: 绿色区域是CAM线, 并且走在LCM下面, LCM没有带接地屏蔽框,能很好的屏蔽CAM Layout Line 的辐射出的Noise,降低ESI; 蓝色Line是LCM 边框线.,10,医疗参考,C案例分析,11,医疗参考,C案例分析,主板表层靠近天线附件的Vbatt，VBB，VRF等电源线,12,医疗参考,C案

5、例分析,BB芯片的屏蔽盖有一边没接触到地，有个很大的缝隙。,13,医疗参考,C案例分析,屏蔽表层VBATT等电源线,加强BB芯片部分屏蔽处理,14,医疗参考,C案例分析,按照以上处理后天线的3D耦合测试数据如下，可见天线接收GSM ch975 TIS明显提高,15,医疗参考,D案例分析,天线接收灵敏度优化设计,16,医疗参考,D案例分析,主板如下图所示，长度为64mm（偏短）而且没做任何延长主板地的措施,天线正下方有FM发射器件，如图所示,17,医疗参考,D案例分析,主板地和按键板处分导通，延长主板地,使PCB延長,18,医疗参考,D案例分析,延長PCB ground 對 GSM band g

6、ain 會有所提昇, TIS 提高約 2dB, 去除FM發射器可改善DCS ch885 TIS至-101dBm.,19,医疗参考,E案例分析,天线接收灵敏度优化设计,20,医疗参考,E案例分析,改善措施: 采用导电布在上图红色圈出部分加强屏蔽.,21,医疗参考,E案例分析,22,医疗参考,E案例分析,23,医疗参考,天线角度优化设计,天线接收灵敏度优化设计,24,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,天线空间需求,25,医疗参考,天线辐射系统电流分布示意图,about/4,PIFA, monopole 都是四分之一波长天线, 另外四分之一波长电流路径是四分之一天线对称的PCB GND来实现, PC

7、B + antenna 构成了完整的天线辐射系统. 靠近天线馈点, 电流强度越强,如果干扰源靠近该处, 引入的noise就会越大.故天线馈入端尽量减少干扰干扰源, 如果有这样的干扰源,则要做好屏蔽, 滤波处理, 如CAM FPC,RF模块等.,天线接收灵敏度优化设计,26,医疗参考,PIFA Design Notice,紅字為最低要求, 請確實評估, 無法達到要求請客戶自行承擔風險,27,医疗参考,PIFA Design Notice,天線高度是指天線本體到最接近金屬物件的高度, 如屏蔽罩, 不是到PCB ground才算天線高度 天線空間否则很有可能会降低接收灵敏度及在低功率等级时引起 Pv

8、T fail 。,布局及其Layout设计优化,36,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,RX通道器件尽量靠近，并尽量最短距离,布局及其Layout设计优化,37,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,RX部分进行掏空处理,布局及其Layout设计优化,38,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,Placement：RX是最关键的信号，SAW要尽可能靠近FEM,而且RX trace要尽可能短。要特别注意RX 与 TX 走线之间有足够大的距离，尤其是在高频段 。,Antenna trace:trace需要50ohm阻抗,布局及其Layout设计优化,39,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,布局及其Layo

9、ut设计优化,40,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,晶体尽量靠近Si4210，并确引线短。晶体下方进行掏空处理,IQ信号线做好屏蔽,布局及其Layout设计优化,41,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,Vapc的信号新需要做好屏蔽,26MHz信号线做好屏蔽,布局及其Layout设计优化,42,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,虽然4层板比较难做一个完整的主GND,但是合理规划布局, 同时尽可能效利用LCM的屏蔽框屏蔽区域, 电池屏蔽区域,表层走一些不太重要的线, 从而保证能层有一个相对完整的GND, 对优化天线TIS与ESD 有很大的帮助.,布局及其Layout设计优化,43,医疗参考,天线

10、接收灵敏度优化设计,避免CAM处于天线下方(尤其没有GND层屏蔽的CAM FPC)的布局. 如果有这种布局,请采用抗干扰能力强的CAM模组, 预留滤波EMI器件, 减少CAM 模块的线走表层, 所有CAM线先经过内层再到CAM pad; CAM FPC 要加屏蔽层, 降低CAM FPC 辐射出Noise 降低TIS, 同时可以有效规避天线对CAM的影响.,布局及其Layout设计优化,44,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,布局不合理, 4层板LCM线与MCP布线在相邻层平行布线, 或者同层平行布线而没有GND隔离,从而MCP Noise通过LCM FPC辐射出去,严重消弱天线TIS.,BB,

11、 RF与天线都布在上端, 而下端则显宽松, 从而造成BB不跟出线很困难, 很难将线与MCP线有效隔离; 两个沉板的Sim卡座, 则破坏了完整的主GND, 使得MCP Noise 经由LCM FPC 很容易干扰到天线, 从而消弱天线的TIS.,布局及其Layout设计优化,45,医疗参考,天线接收灵敏度优化设计,选取抑制Noise 比较好的CAM模组, 最好FPC有GND的屏蔽层; 选取抑制Noise比较好的LCM, 最好有屏蔽LCM的金属框;,关键部品选择角度优化,46,医疗参考,Check List,PCB layout priority RF trace MCP, LCM & Camera trace (平行, 重疊避免) 26MHz, IQ signal & Vbatt trace FPC shiel