無線模塊的電源設計指南

發布時間：2021-5-12 19:18 發布者：成都億佰特

關鍵詞：電源 , pcb

無線通信早已深入人們的生活，設計無線模塊的公司也越來越多，從事射頻設計的朋友也越來越多，以下是我總結的一些無線模塊的電源設計注意事項分享給各位希望對各位讀者有所幫助。如果有不同意見或建議的也希望大家通過成都億佰公司的官網微博及時與我們聯系，以便我們及時的更正與修改。

以下的分享主要分為電源的性能指標以及電源電路的PCB布局兩個方面。

一、電源的性能指標設計

電源的主要指標有，負載調整率，電壓調整率，紋波等，本文主要從電源的負載調整率，紋波兩個方面討論無線模塊的電源指標設計。

1.負載調整率(LOAD REGULATION)

負載調整率即電源負載的變化會引起電源輸出的變化,負載增加,輸出降低,相反負載減少,輸出升高。好的電源負載變化引起的輸出變化減到最低,通常指標為3%~5%。

負載調整率是衡量電源好壞的指標，好的電源輸出接負載時電壓降小。其負載調整率=(滿載時輸出電壓-半載時輸出電壓)/額定負載時輸出電壓。

無線模塊的電源設計過程中這一指標也是非常重要的，因為無線模塊經常處于接收、發射、休眠等多種模式下其電源所帶的負載時常在變化的，因此就要求模塊的電源具有良好的電壓調整率。除此之外由于無線模塊的特性其在開始發射信號的瞬間會需要很大電流，根據不同功率的模塊其瞬態發送電流有所不同，因此設計中也應該考慮到這點給無線模塊提供足夠大的瞬態電流以保證信號發射的完整性與正確性。

2.紋波

簡單的講：紋波就是一個直流電壓中的交流成分。直流電壓本來應該是一個固定的值，但是很多時候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，由于濾波不干凈，就會有剩余的交流成分，即使是用電池供電也會因負載的波動而產生波紋。事實上，即便是最好的基準電壓源器件，其輸出電壓也是有波紋的。

3.紋波電壓的危害：

容易在用設備中產生不期望的諧波，而諧波會產生較多的危害，并且在無線模塊的通信系統中諧波會給通信的質量等帶來不好的影響。
紋波較大會降低電源的工作效率，因此也就隨之提高了無線模塊的整體功耗是的模塊在低功耗等應用領域收到局限。
較大的紋波易造成浪涌電壓或電流，因此容易導致損壞MCU、RF芯片。
紋波較大易干擾數字電路的邏輯關系，影響數據的正常傳輸與模塊的正常通信。
較大的紋波易帶來噪音干擾，使得無線模塊在發射與接收時易受到干擾而導致通信失敗。

以上介紹了電源指標對模塊的影響，以下介紹提升性能的辦法對模塊的影響。

4.抑制紋波的方法：

在成本、體積允許的情況下，盡可能采用全波或三相全波整流電路。
加大濾波電路中電容容量，條件許可時使用效果更好的LC濾波電路。
使用效果好的穩壓電路，對紋波抑制要求很高的地方使用模擬穩壓電源而不使用開關電源。
合理布線。

二、PCB的布局注意事項

除對電源的性能指標進行合理的設計之外，在無線模塊的電源設計中我們還應當注意PCB的布局布線技巧以此提升電源的性能以及與射頻電路的電磁兼容。

對于射頻電路的布局布線技巧再次我就不在討論了，本文主要針對無線模塊中電源這部分進行詳細的介紹以及具體的設計案例。

1.PCB布局注意：

在射頻模塊的設計中電源電路應盡量與射頻分離，因為電源具有一定的紋波靠的太近易對射頻電路產生干擾以及不可預料的影響。
電源部分布線需要有足夠粗細的電源線還需要有可供電源快速回流的參考地，因為模塊瞬時發送電流較大電源的回流也需要足夠的快。
電源的濾波，在布線是應盡可能的將濾波電容靠近被供電的MCU、射頻IC、PA等這樣才能讓濾波電路發揮更大作用。

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