编者注:在本系列中，我们将从幕后了解工程师如何从头到尾处理项目。会出现什么挑战?我们如何面对问题并提出解决方案?除了项目完成之外，我们还能在这个过程中庆祝哪些成功呢?
在这篇文章中，我将介绍将用于RF前端板的硬件，我正在为这个系列工作，预期的功能，RF电子电路设计考虑，设计的紧凑性，以及在这样的设计中涉及的挑战。
射频前端芯片的需求对于设计一个小型、紧凑、高效的无线传输是至关重要的子板(插入并扩展另一个电路板电路的电路板)。该设计将纳入AD9361，这是一个高性能，高集成的射频敏捷收发器™模拟设备。封装在10mm × 10mm, 144球芯片规模封装球网格阵列，AD9361结合了射频前端与灵活的混合信号基带部分和集成频率合成器，通过提供可配置的处理器数字接口简化了设计。70兆赫之间的运营能力和6 ghz, AD9361是适合广泛的射频应用,如3 g和4 g基站,这使得一个非常通用的芯片和给我们的能力试验各种频率的无线信号的发射和接受。该芯片还提供了两个传输端口和两个接收端口，这两个端口都将在设计中使用。事实上，其中一个传输输出将连接到一个射频功率放大器，以增加无线传输范围。设计的电路板有望处理各种无线传输和接收技术，这将用于研究最佳的无线传输协议和频率，为特定的应用，如音频和视频传输。图1(下图)展示了AD9361的功能框图，芯片的内部架构。
围绕AD9361的完整电路设计包括:电源解耦电路、射频差分信号耦合器和解耦器、电源、监视器、模数转换器(串行外围接口SPI)、用于数据存储的板载EEPROM (SPI)等组件。使用SPI总线与射频前端芯片(AD9361)、EEPROM和模数转换器进行通信。
电磁兼容性设计
当从原理图迁移到印刷电路板(PCB)设计时，这样的电路提出了许多挑战。这是由于与铜槽导体等高频信号传播相关的物理现象。当高频信号通过导体传播时，可以观察到许多效应，如导体的行为类似于电感或电容，或导体的行为像天线由于内部反射。为了尽可能地纠正这些影响，设备、导体和端口之间的阻抗匹配是必要的。此外，一个完美匹配的系统将能够最大限度地从一个点传输到另一个点的功率。
为了减少电磁干扰，一个多层PCB的地面和电源平面的战略部署是重要的。数字信号线必须埋入PCB内部，在接地和电源平面之间，以减少干扰。上图说明了PCB轨道的理想设置，它将被用于实现这个设计。物理分离射频信号轨道是进一步减少串扰的另一项重要技术。
电子工程师在着手进行新的硬件设计时，必须考虑到这些问题，以便在合理可行的范围内减少未来与硬件有关的问题。
在“工程师在野外”的下一篇文章中，我将讨论Zmod子板的设计，详细介绍如何使用这样的板，以及Digilent板上的ZYNQ芯片如何与AD9361通信。到时候见!
