Optimum PC Board Layout

The following diagram details some recommended steps to take when configuring a PC board to extract the optimum performance form the SAW device. One concept is paramount. The input and the output port must be isolated from one another to the greatest extent possible. In some extreme applications, the PC card can be mounted to a metal septum or compartment to form isolated cavities for each port and its accompanying impedance matching elements.

 

Figure 4. Optimum layout for a SAW package

Notes:

1. A ground plane should be present on both the top and bottom of the PC board.
2. Plated-through via holes connecting the top and bottom ground planes should be distributed as shown. Note how the two vertical rows of via holes are offset from one another to increase the isolation.
3. A plated-through slot, isolating the input port from the output port, should be added to minimize RF leakage through the dielectric layer of the PC board.
4. The case of the SAW device must be in direct contact with the ground plane and should not be offset from the board. The case ground pads should be soldered to the ground plane.
5. If a device is going to be matched externally, there are several important techniques that can be used to minimize the crosstalk between the matching components.
1. Place the matching components on the input port perpendicular to those on the output port. This is especially important for inductors.
2. Place the input and output matching components as far apart from one another as reasonably feasible.
3. If possible, mount the input and output matching components on the topside and underside, respectively, of the PC board.
4. If necessary, RF-shielded matching components can be obtained from various manufacturers to minimize crosstalk.
5. To maximize performance, a metal shield or septum can be placed between the input matching components and the output matching components to prevent electromagnetic energy from radiating to the other die through the freespace. This shield is often incorporated as part of the PC board housing or framework

1.分贝的计算：

dB=10*log(功率）；记住一个3dB原则：每增加或降低3dB，意味着增加一倍或减少一半的功率。

+3dB：两倍大（乘以2）；+10dB：10倍大（乘以10）；

-3dB：减小到1/2（除以以2）；-10dB：减小到1/10（除以以10）；

那这里有一个很简单的计算方法，

例如：增益为4000mw那换算dB是多少呢？

4000=10*10*10*2*2；那dB=10+10+10+3+3=36dB;

又例如：5000的增益是多少dB呢？

5000=10*10*10*10/2;那dB=10+10+10+10-3=37dB。

一般无委会或者FCC要求民用发射功率不能超过100mw也就是20dBm.所以WIFI的AP发射功率不能超过这个数值。

类似的而50mw也就是17dBm了，而200mw就是23dBm.

2.百分比带宽：为带宽与中间频率的比值。

例如：75MHZ到125MHZ的百分比带宽为：[（125-75）/((125+75)/2)]*100%=50%;

当百分比带宽<50%叫窄带，>50%叫宽带；

3.VSWR:电压驻波比（VSWR）是射频技术中最常用的参数，用来衡量部件之间的匹配是否良好定义
VSWR (电压驻波比，有时也称作垂直驻波比)，用来衡量无线信号通过功率源、传输线、最终进入负载(例如，功率放大器输出通过传输线，最终到达天线)的有效传输功率。

对于一个理想系统，传输能量为100%，需要源阻抗、传输线及其它连接器的特征阻抗、负载阻抗之间精确匹配。由于理想的传输过程不存在干扰，信号的交流电压在两端保持相同。

实际系统中，由于阻抗失配将会导致部分功率向信号源方向反射(如同一个回波)。反射引起相消干扰，沿着传输线在不同时间、距离产生电压波峰、波谷。

VSWR用于度量电压的变化，是传输线上最高电压与最低电压之比。由于理想系统中电压保持不变，所以，对应的VSWR是1:1。产生反射时，电压发生变化，VSWR增大 -- 例如：1.2:1或2:1。

计算：

VSWR是传输线上的电压比：

VSWR = |V(max)|/|V(min)|

其中，V(max)是传输线上信号电压的最大值，V(min)是传输线上信号电压的最小值。

也可以利用阻抗计算：

VSWR = (1+Γ)/(1-Γ)

其中，Γ是靠近负载端的电压反射系数，由负载阻抗(ZL)和源阻抗(Zo)确定：

Γ = (ZL-Zo)/(ZL+Zo)

如果负载与传输线完全匹配，Γ = 0，VSWR = 1:1。
wifi的一般<2.5:1;

4.天线增益：天线对信号变形和在特定方向聚焦的能力称为天线增益，用以表达在所需方向的信号有多强(比较最坏的天线而言)、均匀地在所有方向分布信号(一种等方性的辐射)的术语。为了与等方性参考文献表达一致，它就简称为：dbi。全方向性的“粗”天线的速率为6-8 dbi，表明通过重新定向偏上或偏下的信号到水平位置，可得到4倍的水平信号。抛物面镜的设计很容易取得24 dbi天线增益是相对于球型的全向性天线来说的，是指方向增益，单位为dBi.

所以发射总能量=发射功率（dBm)+天线增益（dBi)

一般的WIFI的天线增益都要大于2dBi

5.接收灵敏度：接收的灵敏度的单位为负的dBm，负得越多，灵敏度越高。

路径损耗 dB（loss)=37dB+20log(Fmhz)+20log(D英里）；（注1英里=1610米）

那Pr=(Pt*Gt*Gr*波长*2）/(16*pie*2*d*2);

(Pr为接收功率，Pt为发射功率，Gt为发射天线功率增益，Gr为接收天线功率增益，d为发射器和接收器之间的距离m)

例如，假设路径损耗为90dBm,发射功率为10dBm(10mw),那

         接收灵敏度就为Pr=Pt-Pl=10-90=-80dBm;

通常 WiFi 无线网络设备所标识的接收灵敏度（如 -83dBm) ，是指在 11Mbps 的速率下，误码率（ Bit Error Rate ）为 10 -5 (99.999%) 的灵敏度水平。 无线网络的接收灵敏度非常重要，例如，发射端的发射能量为 100mW 或 20dBm 时，如果11Mb 速率下接收灵敏度为－ 83dBm ，理论上传输的无遮挡视距为 15Km ，而接收灵敏度为－ 77dBm 时，理论上传输的无遮挡视距仅为 15Km 的一半（ 7.5Km ），或者相当于发射端能量减少了 1/4 ，既相当于 25mW ，或 14dBm 。