智能手机射频PCB布局经验与指导

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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。
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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。
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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）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，3G\4G PA稍远，呈“品”字最好 （5）热敏电阻稍偏 （6）天线净空面积小
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。
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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。
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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。
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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
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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
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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。
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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
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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
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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
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。
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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。
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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
一、placement
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。
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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。
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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。
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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 右图VDDWRF），不能堆在一 端。
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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。
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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
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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。
（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
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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。