如何利用RF參考模塊加速OEM產品設計實現

盡管無線技術普及和發展的速度繼續領先絕大部分相關工程要素的速度，但通過購買現成的射頻芯片并把其與天線連接起來，仍不能使OEM實現一個完整設計。諸如阻抗匹配和PCB布局優化等因素對RF設計提出艱巨挑戰。無線IC制造商在芯片開發過程中、在硅片級投入了大量時間和資金以解決各種設計挑戰。不過，從設計精良的RFIC到將其成功整合進OEM產品還有相當的距離。因此，RF參考模塊應運而生，為OEM圍繞芯片進行應用設計提供了便利。

初步測試

在做出對一款射頻芯片在研發資金和時間方面進行不菲的投入決策前，OEM想做的第一步是評估該RFIC的性能。RF參考模塊就提供了這樣一種平臺，它一般與帶所需固件的開發或評估工具包連接使用。利用該模塊可進行室內或室外的覆蓋距離測試。OEM借此模塊可大致了解該射頻芯片的實際性能。

圖1：帶PCB跡線天線的CY3630M參考模塊

因無線IC制造商在優化參考模塊方面投入了相當多的時間和資源，所以，產品開發商所需評估的將僅是射頻的標測基準性能。此舉規避了OEM僅憑數據手冊規范而非實際性能就著手進行基于該芯片的設計帶來的風險。因此，顯著降低了投資回報(ROI)風險。

詳細測試

用SMA或微型同軸連接器(見圖2)取代天線時，可實現該RF參考模塊的另一種方式。這種處理簡化了直到天線端電路鏈路的傳導RF測量的實施。這種模塊還為進一步研究RF管腳后鏈路的匹配網絡、利用網絡分析儀所進行回波損耗和阻抗測量成為可能。此舉使OEM有能力根據其所擬用的天線修改匹配網絡。借助頻譜分析儀或功率表可進行諸如不同功放等級的峰值RF輸出功率等傳導測量。還可測量感興趣頻帶的雜散諧波。可對發射機占用頻段和接收機傳導雜散進行測量和檢測以確定它們是否滿足無線管控規約。

圖2：帶SMA的參考模塊

PCB布局和原理圖設計要點

RF參考模塊提供了采用該射頻芯片的典型應用電路原理圖及滿足該模塊規范的優化PCB布局。因芯片制造商為RF布局工程師提供了充足資源放手讓他們為了確保最佳性能對PCB進行修改優化，所以，OEM在布局時可能犯的若干錯誤，射頻芯片廠家都已為它們修正過了。這些可能的失誤包括：(a)如可引入邊帶噪聲的將晶體放置在RF輸出匹配回路下面不正確放置器件的做法;(b)可使接收機性能降低幾個dB的支離破碎的地電位孤“島”;(c)在其附近排布類似螺絲等機械元件，這種做法易于使天線失諧;(d)可導致ESD失效的封閉走線錯誤。

參考模塊的PCB線跡線寬考慮了不同信號(如電源線和發射輸出的發射線等)的要求。另外，制造商一般會把重要的IC管腳引出到接線端子排或測試點以方便測試測量。若OEM打算利用外接功放加大 發射功率來拓展覆蓋范圍，參考模塊可提供驅動功放的幾個管腳并采用外接RX-TX RF切換。在設計中采用的是建議的電源去耦電容值。采用參考模塊的另一個顯著好處是若制造商采用的是PCB導線式天線，則你就擁有了可工作的天線設計從而省去了模擬測試各種其他天線拓撲的麻煩。借助參考模塊可方便地估算你的設計所需的PCB層數和PCB厚度。

原材料成本估算及FCC認證

就低成本應用來說，RFIC所需外圍器件數常常決定在兩款具有相同RF數據指標的射頻芯片間的取舍。借助RF參考模塊可準確估算所需原材料及搭建OEM自己模塊所需的大致成本。制造商一般選用可方便從分銷商處買到的分離器件。

一些射頻IC制造商的RF參考模塊已經過了FCC的預認證。這些RF參考模塊都通過了若干FCC測試，如：雜散發射測試、輸出功率和占用帶寬測試等。預認證規避了產品開發商面臨的一個主要瓶頸，特別是當原理圖和布局是原封不同照搬RF參考模塊時更是省事。

本文小結

RF參考模塊使OEM有能力立即評估該射頻芯片、可對其應用所需的原材料成本進行精準估算分析、并擁有了經過充分測試的設計原理圖和布局指導。OEM既可原樣照搬參考模塊的布局和原理圖或將其作為上手工具從而不必從頭開始。這樣就加快了其產品的上市速度、進而提升了其投資回報率。對無線IC制造商來說，其射頻芯片的快速實現可使其在短期內贏得重要的設計合約從而帶來更高收益。因此，RF參考模塊在射頻芯片制造商和OEM間形成了一條雙贏共生的紐帶。