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電子設計製作工房ELXYCI've laid my memories and dreams upon those wings.
April 21 [ELXYC]原来我还写过Blog 一转眼一年过去了，才发现自己已经好久没有照顾这篇Blog了。这一年，自己由学生突然变成了上班族：开始的不习惯慢慢变成了新的自我。貌似我成了很容易改变的人，事实上是社会的压力已经让我有点儿喘不过气来了。 August 17 [ELXYC]Updated Status说起来，还真有点儿对不起观众，因为这个Blog好久没有被更新了。不过说真的，这几个月发生的事情也太多了。先是一过完年，3月2日，就到上海参加某S公司的射频工程师的面试，过年7天准备的PPT让我说了整整一上午，面试我的三个人问了超多的问题，让我目不暇接。中午填了一张表，吃了一顿饭，走人。这里说得轻巧，其实我当时的心情是忐忑不安的，毕竟自己被莫名其妙的拒绝过了一次，天知道会不会又像上次那样没了下文。在上海呆了两天后，又到了另外一家做手机的公司面试，搞了整整一个下午，面试的大哥对我十分不放心，生怕我过了几个月就闪人~~~直到现在这家手机公司都没有和我联系。次日，匆匆飞回武汉。 3月8日回到家，我就紧张起来---本大爷的毕业论文到那个时候还一个字没动，而论文的最后提交期限是3月10日！是不是很疯狂，索性我在以前做实验的时候留有大量的报告，当时的工作只是把这些报告组织起来，否则可能到现在我都没有毕业。当时，我的导师帮了我很大的忙，为我修改论文，把我七拼八凑的文章改了好多。最后，我的论文还算比较体面的交上去了。不过拖了整整六天。后来的日子，我一直忙着准备答辩，生怕出了差错。因为我们所答辩的成绩决定了能否拿到学位，而且年年卡得严。 到了4月初，S公司美国那边打来电话，通知我4月15日有一个Conference Call的面试，所以我本来就比较忙的情况下，又要练习长达三年没有开口的英语口语，真实晕倒啊~~ 到了15日，我早上6点就起床了，到了6点半，电话响，那边一开口就是一句：Hello~~~（毕竟第一次，俺有点儿不习惯的说）叽里呱啦说了半个小时，我自己都不知道说了些什么，到最后的时候，我问那个老外什么时候来上海On Site，他怒了，大声说道：I am not sure~~~这个问题，他已经电话里回答了三遍了。我汗。 4月26日毕业答辩，偏偏在这个时候S公司的头头通知我4月24日下午On Site，暴汗，马上了买了往返机票，24日去，次日返回。24日上午我先到研究所请了个假，中午1点坐飞机到了浦东（飞机无耻地晚点了2个小时），可是S公司在闵行，外加上那个交通堵得慌，我3点半钟才到公司---整整晚了半个小时，I am very sorry~~~。一进会议室，S公司研发的头头，分区的头头，还有几个头头都等在里面，他们也等得无聊了，所以见到我来了，貌似反倒感到有点兴奋。然后我又开始用蹩脚的英语讲我过去几年的所作所为<:->一晃三个小时过去了，他们下班我也找了个旅馆歇着了。第二天一回到家，我就开始准备答辩的PPT。我都有点儿抓狂了。 26日答辩，说了整整半个上午，中午学院的头头脑脑闭门开会半个多小时，我没敢吃中饭，在外面等着。结果是，初步评定通过，并建议评为优秀。哈哈哈，我见好就收了~~~ 5月8日，国庆节刚过，S公司发来Offer。此时本人暗暗发誓：以后生是S公司的人，死是S公司的死人~~ 5月10日和我爸爸一起到上海，我和爸爸一起先租房，然后买了一些简单的日用品和电器，就这样过起了我简陋的上海生活。14日到了公司，找HR报道，让后上岗培训，然后在研究室就找了坑子蹲下了。 进了公司后，我的时间就没有以前自由了，每天随叫随到，忙来忙去，碌碌无为。所以我就这样歇了三个月一直到现在。不过我不用计考勤，实在家里有事只要请假就没有问题，不会扣薪水，当然我自己也得自律了。无聊了这几个月，手真的有点儿痒，现在就等凑点儿钱做点儿东西出来。 就这样，我这段时间没有写Blog：2月~3月是因为春节+找工作；4月因为毕业答辩+面试；国庆节是因为我懒得写；5月到现在是因为我碌碌无为才没有写的；以前我爱写是因为做了一些东西想和列位讨论一下；现在写本篇是因为实在不好意思怕MSN把我删了，所以出来冒个泡。 今后的打算：继续研究无线通信测试测量设备，仍然还是射频前端+数字中频两不误的模式。过几天再谈吧，锅里鸡蛋熟了，看在上帝的份上，我要去吃了。 To 某某人：我不打算继续写总集篇了，因为同事说人快挂掉的时候才写总集篇，我听了好怕怕，毕竟阿拉还年轻，不想早挂~~~ 强烈推荐Windows Live Writer，界面制作得非常不错~~
March 21 [ELXYC]何时才能了啊？？ 可能是因为马上要毕业了，心中自然有些依恋，有些悲伤。过不了多久，自己就要走上工作岗位，承担起社会责任，而不再是无忧无虑的学生了。这种转换过程麻木地混过去便罢了，一旦你仔细地去品味，还真有点儿无法接受。其实任何事情都在自己的意想之中，然而无端的抑郁却始终挥之不去。
 February 12 [ELXYC]再谈RF PCB的设计要点后篇 去年12月，在上海参加了一个比较有名的仪器公司的产品发布会，当时在徐汇区港汇大厦边上的气象招待所住了几天。当时给我留下的最深刻的映像就是上海的自来水超级恐怖。在招待所里面住了大约5天左右，每天都洗澡（当然是热水），所以所用的自来水应该不是长期驻留在水管中的陈水。头天晚上洗澡的时候就觉得浴室里面的味道有点儿不太对，以前我学过化学，感觉那个味道是卤烃之类的东西。不过我没有很在意，因为味道不是很重。第二天早上我才记得刷牙，漱口的时候，那水的一股味道让我呕了大半天！！对着日光灯仔细一看，杯子里面的水呈现出了很淡的黄色。我的天啊！这也能算自来水吗？后来一连五天都是如此，我不得不买瓶装纯净水来漱口了。至于洗澡洗脸也只能凑合了。上海的水已经被严重的污染了，据说离上海不远的江苏太湖的水是呈现荧光绿的。对于我们而言，绝对不能因为赚钱而破坏环境；但是遍遍在我们这么一个社会上，却有很多人把钱用来破坏环境。自然、优雅的环境在慢慢的消失，花园、雅居、别墅、洋房对我们来说又如何能住得安身？
应某位网友的要求，我已经把PCB焊接的DV贴在了mofile上，各位见笑了。
以下我想谈谈RF PCB的一些比较细节一点儿经验，之所以放在后篇里面讨论，因为这些经验可能包含了一些颇具争议的见解，不见得适用于所有的情况，如果拿来照搬照抄，出了问题可别怪我。在此我不追求把每句话都说对，讨论经验得到更为合适的方案才是最终的目的。
6）对于PCB上RF信号的馈入、馈出，一定要使用专门的RF同轴连接器。其中最为常用的是SMA型的连接器。对于SMA的连接器而言，又分为直插式的和微带式的。对于频率在3GHz以下的信号，而且信号的功率不大，并且我们不计较微弱的插损，则完全可以使用直插式的SMA连接器。如果信号的频率进一步提高，则我们需要慎重选择RF连接线材以及RF的连接器。此时直插式的SMA连接器由于其结构（主要是拐弯）可能会导致比较大的信号插损。此时可以使用质量较好（关键在于连接器所使用了PTFE绝缘子材料）的微带SMA连接器来解决问题。同样如果你的频率不高，但是苛求插损、功率等方面的指标，同样可以考虑微带SMA连接器。另外小型的RF连接器还有SMB、SMC等型号，对于SMB连接器而言，一般这一类连接器只支持2GHz以下的信号传输，而且SMB连接器采用的卡扣结构在高振动场合会出现“闪断”的情况。所以在选择SMB连接器时要慎重考虑。多数的RF连接器都有500次插拔限制，插拔过于频繁可能永久损坏连接器，所以在调试RF电路的时候就不要把RF连接器当螺丝拧着玩了。由于SMB的PCB座的部分是针式结构（公），所以频繁插拔对焊在PCB一端的连接器损耗相对较小，降低了维修的难度，所以在这样的情况下SMB连接器也是一种不错的选择。另外对于那些对空间要求极高的场合，还有GDR一类的微型连接器供选择。对于那些阻抗即便不是50欧、低频率、小信号、精密直流等模拟信号或者数字部分的高频时钟、低抖动时钟、高速串行信号等数字信号都可以使用SMA作为馈出馈入的连接器。
7）在设计RF PCB的时候，对于RF信号的走线的宽度是有严格的规定的。设计的时候要根据PCB的厚度和介电常数需要严格计算、仿真走线在对应的频点上的阻抗，以确保其为50欧（CATV的标准为75欧）。然而，并不是时时刻刻我们都需要严格的阻抗匹配，在某些情况下，较小的阻抗失配可能无关大碍（比如40欧~60欧）；而且，即便你对板子的仿真是基于理想情况下做的，实际交给PCB厂生产的时候，厂商所使用的工艺会导致板子的实际阻抗和仿真结果相差千里。所以对于小信号RF PCB的阻抗匹配这样的问题，我的建议是：Step-1: 和PCB厂适当沟通，获得对应厚度、对用层数的板子50欧走线的宽度范围；Step-2: 在这个宽度范围内选择一个合适的宽度统一应用在所有50欧的RF信号线上；Step-3: 在PCB交付生产的时候，在Script上注明所有这个宽度的线做50欧阻抗匹配。此时就不需要啰里八嗦的指出一大堆需要做阻抗匹配的线了（而对于PCB生产厂而言，他们会在你所设计的PCB外延以拼版的形势制作一个阻抗条，在出厂的时候测试一个阻抗条上的一个对应宽度的样本走线的阻抗来大致确定板子上同样宽度走线的阻抗。最后这个阻抗条被PCB厂切下并回收，而不会被你看到）。而不同的频率，同一宽度的线所表现出的阻抗会略有不同，但是这个差别一般在10%以内。当然你也可以编写一个很复杂的阻抗设定脚本，让纸板厂根据他们的工艺微调不同频率上工作的走线的宽度使得其阻抗被严格的设定为50欧，然后要求PCB厂对每一根线做筛选。这样做导致成本呈对数上升，而且会产生大量的废品率；而且在这样的PCB实装完毕后由于焊锡分布以及RF元件自身的因素仍然会导致阻抗的偏差。这样的情况是极为少见的，因为即便是精密的RF测试测量仪器，RF小信号的走线阻抗的微弱失配（5%以内）带来的误差可以很轻易的被软件校正；而对于相对粗糙的通信机而言，就更不必在意那5%的差别了。但我要强调的是，对于LNA（低噪放）和PA（功放）部分的RF电路而言，RF走线的阻抗问题则非常敏感，但所幸的是无论是LNA电路还是PA电路，走线上的频率一定是一样的，而且走线数量少（无非也就输入和输出两个节点）。此时我建议在敏感场合，LNA和PA单独做板，使用介质介电常数分布均匀的高品质RF专用的PCB板材（Rogers/Arlon/Taconics），在RF信号线部分不使用阻焊油（也称绿油），避免阻焊带来阻抗的漂移；并且要求PCB制板厂提供阻抗测试报告。因为LNA电路的输入部分本身的信号功率已经非常小（-150dBm以下），阻抗失配带来的插损进一步降低了宝贵的信号强度；对于PA电路而言，由于其工作在很高的功率，阻抗失配带来的插损可以消耗很大的能量（比较一下，插损同为1dB：10dBm信号衰减为9dBm和50dBm衰减为49dBm所消耗的能量的差别，呵呵，后者可以产生20W的热量）在一些功率上千瓦的PA中，1dB的插损可能带来火光四溅的效果，呵呵。
8）对于那些在PCB上实现那些在ADS、HFSS等仿真工具里面仿真生成的RF微带电路，尤其是那些定向耦合器、滤波器（PA的窄带滤波器）、微带谐振腔（比如你在设计VCO）、阻抗匹配网络等等，则一定要好好的与PCB厂沟通，使用厚度、介电常数等指标严格和仿真时所使用的指标一致的板材。最好的解决办法是自己找微波PCB板材的代理商购买对应的板材，然后委托PCB厂加工。
9）在RF电路中，我们往往会用到晶体振荡器作为频标，这种晶振可能是TCXO、OCXO或者普通的晶振。对于这样的晶振电路一定要远离数字部分，而且使用专门的低噪音供电系统。而更重要的是晶振可能随着环境温度的变化产生频率飘移，对于TCXO和OCXO而言，仍然会出现这样的情况，只是程度小了一些而已。尤其是那些贴片的小封装的晶振产品，对环境温度非常敏感。对于这样的情况，我们可以在晶振电路上加金属盖（不要和晶振的封装直接接触），来降低环境温度的突然变化导致晶振的频率的漂移。当然这样会导致体积和成本上的提升。
 February 11 [ELXYC]再谈RF PCB的设计要点前篇这个冬天真的很奇怪的，天气真是超级暖和。武汉今年基本上没有冬天，而且这几天还挺热的，好像春天快要过完了似的。1月初有那么几天，武汉的天气超级晴朗，我可以看到非常蓝的天空，天上一片云也没有，空气的透明度高到让我觉得武汉这个城市变小了。这样的景象好久没有在武汉见到了。这几年由于武汉的工业发展，加上大量的暴发户购买小轿车，而且武汉对机动车尾气排放的管制不利，使得武汉的空气质量逐年下降。事实上到现在，我每天在大街上都能闻到一股难闻的汽车尾气的气味。然而在那几天，由于晚上刮了很大的风，使得空气质量出现了一时的好转。看到这些，我不禁感慨万千：在现在这个浮躁的社会上，人们只知道发展所谓的经济，社会的财富不断的集中然后被大肆的挥霍。然而对于环境的保护，社会的态度却是推托、尴尬、还有就是炒作。我们的生活环境日益恶劣，蓝色的天空、干净的空气、清澈的湖泊河流已经离我们这些生活在城市里面的人越来越远，而且有一天，这些东西有可能永远不属于我们。在此，金钱、名誉、社会地位相对于美丽的大自然而言是多么的渺小。
 实现室DSP新生代小强，许可同学1月6日在武汉大学图书馆房顶拍照
这个照片未经PS处理，可见天空呈现了难得一见的蓝色
我记得很早以前，我在网上摘抄了一偏有关RF PCB的十条标准，现在感觉那个说的挺宽泛的。现在应少数小强的要求，在此总结一下这一年做PCB遇到的一些问题，期待大家多多砸砖。
1）小功率的RF的PCB设计中，主要使用标准的FR4材料（绝缘特性好、材质均匀、介电常数ε=4，10%）。主要使用4层~6层板，在成本非常敏感的情况下可以使用厚度在1mm以下的双面板，要保证反面是一个完整的地层，同时由于双面板的厚度在1mm以上，使得地层和信号层之间的FR4介质较厚，为了使得RF信号线阻抗达到50欧，往往信号走线的宽度在2mm左右，使得板子的空间分布很难控制。对于四层板，一般情况下顶层只走RF信号线，第二层是完整的地，第三层是电源，底层一般走控制RF器件状态的数字信号线（比如设定ADF4360系列PLL的clk、data、LE信号线。）第三层的电源最好不要做成一个连续的平面，而是让各个RF器件的电源走线呈星型分布，最后接于一点。第三层RF器件的电源走线不要和底层的数字线有交叉。
2）对于一个混合信号的PCB，RF部分和模拟部分应当远离数字数字部分（这个距离通常在2cm以上，至少保证1cm），数字部分的接地应当与RF部分分隔开。严禁使用开关电源直接给RF部分供电。主要在于开关电源的纹波会将RF部分的信号调制。这种调制往往会严重破坏射频信号，导致致命的结果。通常情况下，对于开关电源的输出，可以经过大的扼流圈，以及π滤波器，再经过线性稳压的低噪音LDO（Micrel的MIC5207、MIC5265系列，对于高电压，大功率的RF电路，可以考虑使用LM1085、LM1083等）得到供给RF电路的电源。
3）RF的PCB中，各个元件应当紧密的排布，确保各个元件之间的连线最短。对于ADF4360-7的电路，在pin-9、pin-10引脚上的VCO电感与ADF4360芯片间的距离要尽可能的短，保证电感与芯片间的连线带来的分布串联电感最小。对于板子上的各个RF器件的地（GND）引脚，包括电阻、电容、电感与地（GND）相接的引脚，应当在离引脚尽可能近的地方打过孔与地层（第二层）连通。
4）在选择在高频环境下工作元器件时，尽可能使用表贴器件。这是因为表贴元件一般体积小，元件的引脚很短。这样可以尽可能减少元件引脚和元件内部走线带来的附加参数的影响。尤其是分立的电阻、电容、电感元件，使用较小的封装（0603\0402）对提高电路的稳定性、一致性是非常有帮助的；
5）在高频环境下工作的有源器件，往往有一个以上的电源引脚，这个时候一定要注意在每个电源的引脚附近（1mm左右）设置单独的去偶电容，容值在100nF左右。在电路板空间允许的情况下，建议每个引脚使用两个去偶电容，容值分别为1nF和100nF。一般使用材质为X5R或者X7R的陶瓷电容。对于同一个RF有源器件，不同的电源引脚可能为这个器件（芯片）中不同的官能部分供电，而芯片中的各个官能部分可能工作在不同的频率上。比如ADF4360有三个电源引脚，分别为片内的VCO、PFD以及数字部分供电。这三个部分实现了完全不同的功能，工作频率也不一样。一旦数字部分低频率的噪音通过电源走线传到了VCO部分，那么VCO输出频率则可能被这个噪音调制，出现难以消除的杂散。为了防止这样的情况出现，在有源RF器件的每个官能部分的供电引脚除了使用单独的去偶电容外，还必须经过一个电感磁珠（10uH左右）再连到一起。这种设计对于那些包含了LO缓冲放大和RF缓冲放大的有源混频器LO-RF、LO-IF的隔离性能的提升是非常有利的。
当然除了上述要点之外，还有一些需要注意的事项，我将在后篇中详细的介绍。
童言无忌，童言无忌~~~~
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