射频走线与巴伦布局
为保证射频性能,射频走线应实现良好的阻抗匹配及信号质量,射频走线不得使用过孔。应使射频巴伦尽量贴近芯片端,保证射频传输线的单端部分路径最短,否则会影响发射功率和接收增益。
荃秀创芯 QX9361 采用 10mm×10mm、144 引脚 PBGA 封装,引脚定义与 ADI AD9361 一致。已在 AD9361 上使用的板卡无需任何改动即可直接替换:不改 PCB、不改匹配网络、可直接沿用 AD9361 的驱动与 API。
本页板级设计要点与防护要求整理自 QX9361 产品使用手册,对 AD9361 与 QX9361 同样适用。
QX9361 可直接沿用 AD9361 的驱动与 API,软件侧无需改动——替代成本只剩硬件贴装。
| 项目 | 处理方式 | 说明 |
|---|---|---|
| 引脚与封装 | 与 ADI AD9361 一致 | 10mm×10mm、144 引脚 PBGA,已有板卡直接贴装 |
| PCB 与匹配网络 | 无需改动 | 已有 AD9361 板卡不需要重新仿真或重投 |
| 驱动 / API | 可直接沿用 ADI AD9361 的驱动与 API | 即换即用 |
| 软件侧 | 无需改动 | 原方案的寄存器配置可原样沿用 |
| 工作环境温度 | −55℃ ~ 125℃ | 覆盖工业级与更宽温度场景 |
| 可选验证 | 如需在特定负载条件下确认指标,可申请陪测 | 非替换的前置条件 |
替换本身是引脚级直接兼容,不存在前置验证要求。新开发板或需要在特定负载条件下确认指标时,可在定型前用样片确认以下环节:
发射通道的载波泄漏抑制与镜像抑制采用片内数字校准算法,实际性能与板级设计、外围电路及电源质量相关;遇到异常时我们的工程师会结合具体板级条件给出排查路径。
以下 9 条为官方手册的板级设计规范,对 AD9361 与 QX9361 同样适用,适用于新开发板设计或板级性能优化;在已有 AD9361 板卡上替换 QX9361,无需逐条核对。射频性能最终由板级设计决定,新板建议在投板前逐条核对。
为保证射频性能,射频走线应实现良好的阻抗匹配及信号质量,射频走线不得使用过孔。应使射频巴伦尽量贴近芯片端,保证射频传输线的单端部分路径最短,否则会影响发射功率和接收增益。
芯片收发数据端口为 CMOS/LVDS 模式,对时序匹配有严格要求。设计时应保证 P0、P1 数据端口、DATA_CLK、FB_CLK、RX_FRAME、TX_FRAME 的传输路径严格等长,确保收发数据正确采样。
射频发射端口应采用外部馈电电感上拉至 1.3V 电源,其中电感上的最大直流为 75mA,应选择寄生电阻较低的电感以保证最小电压降,以获得更佳的发射功率和 OIP3 特性。
射频发射端口未使用时,应上拉至 1.3V 电源(手册版本记录中亦特别订正了「TX 不用时接 1.3V」这一条)。
芯片内部集成两个 RF PLL 作为本振,应采用低噪声 LDO 供电并充分去耦。电源噪声会直接影响相位噪声、频谱杂散等关键指标。
C4 管脚必须接地,以保证电路正常工作。手册引脚表中 C4 标注为 TEST/ENABLE——测试输入,正常工作时接地。
TX 和 RX 应分开布局,以保证收发隔离度,严禁交叉布局。这对 FDD 系统的通道隔离尤为关键。
信号线参考地必须连续,不得出现断点,参考地平面须延伸至 PCB 边缘,以保证 SMA 接口的信号完整性。
如果仅使用接收或发射功能,在 FPGA 引脚充足的情况下,新板设计建议 P0、P1 及 CLK_OUT 引脚(J6)全部引出,方便问题排查。已有 AD9361 板卡的调试引脚为原有设计,替换时无需改动。
以下要求为官方手册的电源设计规范,对 AD9361 与 QX9361 同样适用。已有 AD9361 板卡按原设计供电即可;本节适用于新板设计或需要优化电源噪声的场合。
电源电压的冲击干扰会对器件的工作状态产生影响,当电压冲击较大时,甚至会引起芯片内部的锁相环失锁。在实际应用时,推荐使用低噪声线性稳压器(LDO)对产品供电,以满足电源电压的使用要求。
芯片的电源包括内核电源(VDDx)、接口电路电源(VDD_INTERFACE)和 GPO 电源(VDD_GPO),应具有良好的退耦:需在尽可能靠近芯片电源引脚处放置去耦电容,最大限度地滤除电源线上的干扰。
该器件对潮湿和静电敏感。以下要求直接关系到器件在产线上的良率,建议纳入来料与电装 SOP。
用户包装应能保证器件在运输和操作过程中免受湿气侵扰和静电、机械损伤,而且包装材料和结构不能对器件有害。主要要求:
相关标准外部参考:国家标准全文公开系统(可查询 GB/T 4937 系列标准)。
可直接沿用 AD9361 的驱动与 API,软件侧无需改动。工作环境温度(Tc)为 −55℃ ~ 125℃。新板设计或需在特定负载条件下确认指标时,建议在定型前用样片验证一次;已有 AD9361 板卡直接替换即可。
可以。替换 AD9361 时可直接沿用 AD9361 的驱动与 API,软件侧无需改动,直接沿用原方案的寄存器配置与 API 即可,不存在需要做软件侧适配修改的场景。如遇特殊配置需求,可联系荃秀创芯技术支持确认。
不需要。QX9361 采用 10mm×10mm、144 引脚 PBGA 封装,引脚定义与 ADI AD9361 一致,已在 AD9361 上使用的板卡可直接贴装替换,无需改动 PCB 或外围匹配网络。如希望在特定负载条件下确认指标,我们可以提供陪测支持。
官方手册给出 9 条板级设计规范,对 AD9361 与 QX9361 同样适用,详见本页「新板设计的硬件要点(9 条)」:射频走线不得使用过孔、巴伦贴近芯片端;P0/P1 数据端口与 DATA_CLK、FB_CLK、RX_FRAME、TX_FRAME 严格等长;射频发射端口经外部馈电电感上拉至 1.3V;未使用发射端口上拉至 1.3V;本振采用低噪声 LDO 并就近去耦;C4 管脚接地;TX/RX 分开布局;参考地平面连续并延伸至板边;新板建议引出 P0、P1 与 CLK_OUT 调试引脚。
三条最容易被忽略:① 射频走线不得使用过孔,巴伦尽量贴近芯片端;② P0、P1、DATA_CLK、FB_CLK、RX_FRAME、TX_FRAME 必须严格等长;③ TX 与 RX 严禁交叉布局,参考地平面必须连续并延伸至 PCB 边缘。
因为电源电压的冲击干扰会影响器件工作状态,冲击较大时甚至会引起芯片内部锁相环失锁。芯片内部集成两个 RF PLL 作为本振,电源噪声会直接体现在相位噪声与频谱杂散上。推荐使用低噪声 LDO,并在尽可能靠近电源引脚处放置去耦电容。
器件对潮湿和静电敏感:真空包装打开后应存于相对湿度不高于 10% 的干燥箱;电装前按 GB/T 4937.201 烘烤;场地温度 23℃±5℃、湿度 30%~70% 并有完整静电防护;操作佩戴防静电指套与腕带。贮存期与超期复验按 QJ 2227A-2005 执行。
不需要。可直接沿用 AD9361 的驱动与 API,软件侧无需改动。新板设计或需在特定负载条件下确认指标时,建议在定型前用样片验证一次;已有 AD9361 板卡直接替换即可。
请联系荃秀创芯技术支持。常见原因包括:电源噪声过大导致本振指标恶化、射频走线使用过孔或巴伦距离过远、数据端口未做严格等长导致采样错误、TX/RX 未做分区布局导致隔离度不足。我们的工程师会结合具体板级条件给出排查路径。
主要要求包括:射频走线应实现良好的阻抗匹配及信号质量,射频走线不得使用过孔;射频巴伦应尽量贴近芯片端,保证射频传输线单端部分路径最短;P0、P1 数据端口与 DATA_CLK、FB_CLK、RX_FRAME、TX_FRAME 的传输路径应严格等长;TX 和 RX 应分开布局以保证收发隔离度,严禁交叉布局;信号线参考地必须连续,参考地平面须延伸至 PCB 边缘。
推荐使用低噪声线性稳压器(LDO)为芯片供电,因为电源电压的冲击干扰会影响器件工作状态,冲击较大时甚至会引起芯片内部锁相环失锁。芯片电源包括内核电源 VDDx、接口电路电源 VDD_INTERFACE 和 GPO 电源 VDD_GPO,应具有良好的退耦,需在尽可能靠近芯片电源引脚处放置去耦电容。
该器件对潮湿和静电敏感。电装前应保持原真空包装,如包装已打开应保存于相对湿度不高于 10% 的干燥箱中;电装前应按 GB/T 4937.201 要求进行烘烤;工作场地温度保持 23℃±5℃、相对湿度 30%~70%,并具备良好静电防护系统;操作时佩戴防静电指套和腕带。贮存期和超期复验要求按照 QJ 2227A-2005 执行。