CC1310布板及测试简介

欢迎回来！我们继续为您介绍CC1310的 硬件射频的一些设计的指导思想。 上一回呢，我们给大家介绍了原理图的设计以及 射频前段的一些选择。 这一个章节呢，我给大家介绍一下，PCB板的一些设计的要点， 以及我们在设计和调试的时候，需要做的一些事情。 好，首先我们来看一下PCB板。 这张PCB板呢，是我们的...我们叫EM 是TI的一个参考设计，然后是868的频段。我们 我们，它有板载的天线，然后呢，板上用的是7乘7的， CC1310的芯片 说明前端的选项呢 是 用的是 External bias加上岔分的输出，然后经过一个滤波器之后呢， 是送到天线端，也可以送到一个SMA的Connector做射频测试。 剩下的一些接口呢是它的一些IO口 直接连接到一个连接器上面，适合我们的Smart f-061eb去做连接的。 然后板上呢，还有Crystal电路。 Fast Clock和Slow Clock这些电路都有。 另外呢，还有电源管理芯片。 另外呢 还有 就是DC-DC的一些外围电路 它的电感和它的退耦电容等等。 好，我们来看一下我们的设计上面都要做哪些内容哈。 首先呢，对于TI的设计来说两层板和四层板都是可以的。 四层板呢，对于谐波的抑制呢会略微好一些， 因为它对噪声和地和电源上的噪声的控制都会更好一些， 但是我们的两层板呢，过这个认证也都是没有问题的。 另外呢，就是对于射频电路设计部分来说呢，就像我们在另外一个 讲座里面所讲的一样，在Balun部分呢我们一定要设计成对称的 然后呢，越短越好，离这个射频的Pin脚的越近越好。然后之后呢， 跟随的就是我们的这个滤波器部分。之后在这里呢，分成两路：一个是 SMA的测试，另外呢，就是板载天线。 这个板载天线呢是一个板载的螺旋天线，868的频段 大家如果有868的一些设计需要很紧凑的设计呢 也可以，就是参考这块儿EM板它的天线设计。 但是，天线永远是空间换性能的这么一个设计嘛， 所以就是大家看到它的设计非常紧凑 但是它效率肯定也不如那种[Inaudible]天线来得好。 好，我们来看一下哈。就是 另外我们需要注意呢就是电源部分的一些设计。 我们可以看到电感和它的电容呢， 离我们相应的Pin脚越近越好，包括它的输入电容。 一会儿，我们可以看到如果你在这个它的地层， 也是非常非常完整的，来保证了它一个电源的回流地，也非常非常好。 Ok，我们对于它的主的参考地呢， 包括射频这一部分都要非常非常完整。 我们可以看一下这张图哈，就是它的第二层，它的主参考地层。 我们可以看到，射频地下面呢，都是完整的参考地，包括Crystal下面 也没有一些干扰的电源线穿过， 包括DC-DC部分它的回流地也非常完整。 这个都是我们在设计中呢，是需要注意到的地方。 另外呢，就是需要注意的就是， 所有的退耦电容呢都是要离Pin脚越近越好， 不光是DC-DC部分，还包括一些其他Pin脚的这个退耦电容， 都是要越近越好。 好，我们来看一下射频部分哈。 射频部分呢，除了刚才Balun部分我们说的要离这个Pin脚要近， 要画的对称，另外呢，就是在滤波器部分， 这里还有一个比较好的一个窍门，就是 对于Pi型电路，或者这种T+Pi的这种电路呢，这个电容， 或者说是电感，它放的位置呢，相互会做交叉， 它主要是为了防止一些串扰哈。然后呢， 过来了之后，它可以分两部分： 一部分呢，是SMA接头另外一部分回到天线。 好，我们来看一下哈。 这一部分电路呢就是天线匹配电路。 客户在做自己PCB板设计的时候呢，也务必要留出这样的一个电路。 你可以留L型，这是底线， 你可以留Pi型或者T型的电路， 给你的PCB厂家或者你自己来做天线匹配的调试。 大家在做设计的时候呢记得哈，就说 在这一点的，这个射频上讲究一个参考面嘛。 TI所有的传导性能的测试呢都是在SMA接头来做测试实现的。 所以呢相对来说 对于我们的设计来说这个点就是它的 参考的射频， 传导测试的参考面。 也就说，大家在做传导测试的时候呢，基本都是在这个点来测。 如果测天线呢，也是从这个面往天线方向看过去， 它的回波损耗要越小越好，就是在相关的平点上的回波损耗要越小越好。 这样的话呢，就是PCB以及原理图设计的一个思想。 好，然后这里也是一样， 就是我们的退耦电容呢都是要离Pin脚越近越好。 好，我们看一下，这个就是主地哈，刚才我们已经说过了 在射频部分呢，一定要保证整个射频电路下面的地的完整性。 好，这一部分呢就是Crystal的电路。 它下面的地呢，也务必保证完整， 不可以有数字线从下面穿过，甚至于电源线，更不可以从下面穿过。 它会引入一些噪声。 这个噪声呢会如实地反映到相位噪声上面 从而呢，会影响你的射频指标。 DC-DC这一部分呢，我们也是建议， 它回流地呢，也是要非常非常完整。 和这个芯片的热焊盘也好和相应的地 Pin脚也好，回流地非常完整。 好，借此机会呢，也给大家大概说一下哈。 我们不是有一个1350嘛，它的双频设计。 双频的一个设计呢也有两种设计思想： 一个呢，就是像这种，我们可以用开关去切换两个天线， 但是同时呢，这边我们是用岔分的这种架构。 这种架构呢，通常来讲，它具有最好的一个射频性能。 然后另外呢，还有就是像我们的Sensor Tag。 Sensor Tag呢，它的设计呢也非常紧凑。 就是两个Pin脚嘛 我们一个是RF-NRF-P 这两个Pin脚分别来对应的是 小无线的天线和2.4G的天线。大家可以看一下， 非常典型的，大家用的比较多的那种蛇形倒F天线嘛。 这个就是板载的这种868的螺线天线。 然后用了两个非常紧凑的天线设计在一块板子上， 用一颗芯片来实现两个频段的支持。 当然了，就是它是不可能从物理层上同时支持的，其实是从 客户使用的应用层面来看它是一个同时支持的2.4G 加上小无线的这么一个设计。 这一类产品嘛，我们主要的一些应用呢可以是那种 主网的beacon啊，包括一些其他的你自己来定义的一些应用。 目前我们的软件Release呢就是2.4G 可以支持可连接和不可连接的BLE， 然后小无线呢，大家可以来自定义 自己的心情网络或者是这种点对点的传输。 好，我们看一下一个设计的过程啊，首先我们重要的事情还是要说哈。 首先要下载TI的参考设计，最好不要从头自己去 去试，因为TI的参考设计也是经过好多版，然后各种调试 出来的一个比较比较成熟的一个设计 它的[Inaudible]也非常好哈。 所以呢，就是大家第一步呢，一定要下载TI的参考设计。 然后，设计你自己的原理图和PCB板。这里面还是要强调一下， 尽量尽量参考TI的参考设计，就像我们在另外一个讲座里面 讲的一样哈，就说如果你实在是Copy不了的话， Balun这部分电路一定要 一定要抄 然后呢，这部分电路可以稍微弯一弯哈，如果你的空间确实是有限制的话 Okay，然后其他的部分我想哈，就说 去Copy起来，应该问题不大哈，比如说这个Crystal部分， 它这个设计本来就已经是非常紧凑的一个设计了哈。 当你产生你的原理图和Layout的时候呢，在这里面，其实 包括TI的代理商也好，或者TI有一些在线资源，或者甚至于TI的FE 都可以去帮你做一些Review的工作哈，然后呢，如果 Okay的话，你就可以去拿去发板。 发板之后，拿回来可以做一些测试的 好，你发完板之后，等你拿回板呢， 我们就要进行一个调试工作， 首先跟大家强调一下，不要把所有的问题都搅在一起， 就说，我经常会有一些客户呢，或者在网上， 我们的deyisupport上来问一些问题，就说，“哎呀，我断线了， 你有什么办法帮我解决吗？” 像这种问题，非常非常的General。 我是建议大家呢，会做一些基础的实验呢 来分别排查一下这些问题哈。 首先呢，就说我们的软件、硬件、 天线呢，都是要分开来进行测试的，这样的话呢， 你尽量呢，会能排查出你到底是软件问题、硬件问题还是天线的问题， 首先呢，你可以去测试你自己的软件是不是Okay的。 你可以拿你自己的软件Run在TI的开发板上， 比如说，现在大家29块钱就可以在网上买到 那种LaunchPad 非常便宜哈 来验证你的软件是不是运行得Okay。另外呢，就是你可以验证你的硬件， 然后用一个已知好的软件，甚至于你自己的， 或者是TI标准的Release的软件，来验证你的硬件是不是好的。 一般呢，我们也可以用TI的SmartRF Studio去验证。 这个软件呢，控制起来也非常非常灵活。 这里面我们不详细对它这个工具作描述 大家可以看一下网上的一些指导书。 然后做了这样的ABBA的实验呢 最起码 你可以排查出到底是软件问题还是硬件问题。 但是如果说客户某一天还是不好就说 哎呀 我软件硬件都验证好了，还是断线。” 那你是不是可以怀疑下，是不是天线的问题。 天线呢，它也是要单独测试哈，用这个 一个网络分析你可以去看一下它的S21。 其实对于天线的性能来说，S21并不是全部哈， 它还有天线的效率啊方向图啊等等，等等。 给大家举个简单例子，如果你（的）一个天线，塞到一个屏蔽盒里， 虽然你测它的S21也非常非常好， 但实际上，这时候它的信号是根本辐射不出来的嘛。 所以呢，就说我还是强烈建议 对一个 要求比较高的产品来说呢，还是尽量引入一家比较专业的天线设计厂家。 然后呢，他们可以给你提供一些具体的设计和测试， 就是真正测试它的辐射效率，到底有多少能量被辐射出来。 谢谢大家！这就是这一部分的一些建议！