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[参考译文] CC2651P3：遵循 SENSORTAG 设计后的弱 RX 信号

admin
Guru**** 657500 points
Other Parts Discussed in Thread: CC2651P3, TIDC-CC2650STK-SENSORTAG, CC2651R3
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/wireless-connectivity/zigbee-thread-group/zigbee-and-thread/f/zigbee-thread-forum/1262184/cc2651p3-weak-rx-signal-after-following-sensortag-design

器件型号：CC2651P3
主题中讨论的其他器件： TIDC-CC2650STK-SENSORTAG、 CC2651R3

嗨、大家好！

射频电路有问题、天线仅在约2米处工作正常。 我正尝试使用 SmartRF Studio 7对其进行测试。 我有两个用于 CC2651P3的 LP、因此在测试 RSSI 时、我将结果与 LP 进行了比较、因为我知道它们没问题。

结果是、当 TX 从我的自定义 PCB 到 LP 时、I 具有适当的连接强度和100%的成功率(测试 LP 到 LP 时与此类似)。 但测试 RX 时、结果非常差、大约为-90dBm (LP 上为-55)、成功率可能为20%。

看起来我只有 RX 有问题、TX 工作得不错、与 LP 类似。 但我在这个舞台上还是个新手，所以我完全错了。 这些可能只是我的错误假设和结果。

我尚不清楚天线匹配的主题、因此我决定采用 TIDC-CC2650STK-SENSORTAG 设计：

https://www.ti.com/tool/TIDC-CC2650STK-SENSORTAG

遗憾的是、您的所有示例都位于 Allegro Cadence 中、我将使用 KiCad、因此我必须手动复制设计、结果如下：

它不是100%准确,但我希望它足够接近(如果不是请告诉我)。 在按照参考设计执行操作时、我更换了 BOM 中的几个器件、因为它们不可用：

C32：GRM0332C1H150JA01D -> GJM1555C1H150FB01D
C33：GRM0332C1H150JA01D -> GJM1555C1H150FB01D
L2：LQG15HS2N4S02D -> LQG15HS2N4S02D
C11：GRM1555C1H1R0CA01D -> GJM1555C1H1R0BB01D
C13：GRM1555C1H1R0CA01D -> GJM1555C1H1R0BB01D
L3：LQG15HS2N4S02D -> LQG15HS2N4S02D
ANT1：LQG15HS2N0S02D -> LQG15HN2N0S02D
ANT3：GRM1555C1H1R0CA01D -> GJM1555C1H1R0BB01D
ANT4：LQG15HS2N0S02D -> LQG15HN2N0S02D
ANT5：电阻器_0402_0_50V_0.063W_M_+/-200ppm -> UNI-ROYAL (Uniroyal Elec) 0402WGF0000TCE
ANT6：GRM1555C1HR50BA01D -> GJM1555C1HR50BB01D

其中大部分来自 Murata、我当时使用他们的比较页面来检查组件。

最后一项更改(至少我看到过)是 PCB 层、在参考设计中有4层、厚度为1.6、而 PCB   厚度为2层(厚度为1.6)。

我试图尽可能多地进行搜索并对所有内容进行比较、但我看不出问题出在哪里。
如果您看到 它、请告诉我、我知道这可能是简单而明显的。

非常感谢您花时间阅读本书、
迈克

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    TI__Guru**** 657500 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Mike：

    从一开始、我就可以看到几个问题。 CC2350射频设计对 CC2651P3不是最佳选择。 在本例中、应以 CC2651P3 LaunchPad 作为设计的基础 https://www.ti.com/tool/LP-CC2651P3 

    您可以使用 https://www.ti.com/lit/an/swru120d/swru120d.pdf 验证天线几何结构 、但我猜测这可能非常接近天线、这是由于使用了错误的 CC2651P3射频路径。

    此外、在使用参考设计时、尽可能靠近包括所有几何体在内的设计非常重要。 例如、更改层堆叠会导致射频频率下具有不同的阻抗。 这可能会影响性能。

    如需获得一般设计指导、请访问 https://www.ti.com/lit/an/swra640g/swra640g.pdf 

    在您的设计中、您是使用20dBm 路径还是仅使用5dBm 路径？

    此外、在进行新设计和构建新电路板之前、我们可以通过设计审查流程 https://www.ti.com/tool/SIMPLELINK-2-4GHZ-DESIGN-REVIEWS 查看设计情况并提供有关反馈

    谢谢。

    杰克

  • 0
    TI__Guru**** 657500 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Jake、

    实际上我有这个 LP、所以这是我查看的第一个方案、但我不想复制、因为我只需要一个具有5dBm 路径的2.4天线。 我检查了 PDF 中 CC2651P3的所有参考设计 、但它们都使用+10/+20dBm。 我还在考虑 CC26x1-R3EM-7ID、它用于 CC2651R3、但我不想更改为  CC2651R3 (我担心迁移问题、其他差异等)。

    让我来写下问题、以便清楚地说明：

    1) 1)我可以复制1到1以获得+5dBm 2.4GHz 单天线吗？
    2) 2)未使用+20dBm 支持时、 CC2651P3 和 CC2651R3是否 可替换？
    3) 3)使用+0dBm 到+5dBm 时、射频设计是否有任何变化？ 我的意思是、有一个用于+5但+3的专用射频电路吗？
    4) 4)从原始设计进行处理时、我读取了布线宽度也会影响射频阻抗、但布线长度如何？
    5) 5)我的设计仅包含2层、您认为再添加2个空层会更像在参考设计中那样吗？
    6)当我选择 RF 电路设计时,我试图获取所有的示例和比较结果(下面的屏幕),我惊讶的是,几乎每一种架构都是不同的。 是否有任何资源可以让我更好地理解此主题？


    非常感谢您的帮助、我还会在生产前发送审核请求、抱歉有这么多问题、但天线实际上是唯一一个不适用于我的整个项目的部分、因此我非常高兴了解并修复它。

    Mike。

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    TI__Guru**** 657500 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Mike：

    对于下面概述的每一个问题：

    1)是的、您可以遵循 LaunchPad 设计、并且仅使用所需的元素。 例如、使用 CC2651P3时、您可以仅使用到达开关、然后到达天线的路径来遵循 LaunchPad 设计。 剪切粘贴即可：

    2) 2)否、它们不具有引脚对引脚兼容性。 与此类似、但32kHz 晶体在不同的引脚上。 您需要选择一个或另一个。 但软件方面的知识、您可以使用其中一个、并且您的项目应该翻译

    3) 3)不是、设计基于射频路径以及+10或+20dBm 路径上是否有 PA (功率放大器)。 低于1GHz 器件与2.4GHz 器件等频率运行。 这就是我们为每个组合创建参考原理图和布局的原因。 这样、您就能针对所选器件实现最佳设计。

    4)整个布线几何形状都会对阻抗产生影响，但只要布线的阻抗沿其整个长度进行控制，长度就无关紧要了。 您应该以50欧姆特性阻抗为目标。 您可以查找 Saturn PCB 工具套件等 PCB 计算器、 或者我认为 KiCad 支持阻抗控制布线、因此您可将项目(抱歉、超出了我所能提供的支持范围)设置为符合正确的 PCB 层叠和阻抗要求、而且这些工具还可负责计算适当的几何形状。 我们通常将传输线视为共面波导。 所以、我们来看看迹线与下面层之间的距离、迹线的宽度以及迹线与周围接地平面之间的间距：

    5) 5)只要您可以满足上面"4"中突出显示的要求、就没有必要进行此操作。 此外、请勿让布线穿过射频路径或天线、这一点至关重要。 如果您可以通过2层来管理所有布线和去耦、那就没问题了。 除非有充分的理由(即重大的成本限制)、否则我通常建议粘附四层并根据需要使用它们。 例如、将顶层用作信号、将下一层用作恒定不间断的接地参考。 然后其他层可用于额外的布线和电源平面。

    6) 6)之前链接的应用手册 https://www.ti.com/lit/an/swra640g/swra640g.pdf 提供了有关射频路径的不同配置以及何时选择其中一种配置的一些指导。
    需要注意的一点是、除了单端设计(仅由 RF_P 提供)外、所有显示的设计基本相同、但天线匹配除外。 因此每一个都可以相互使用。 但是、CC2651P 略有不同、元件值不同且布局略有不同。

    谢谢。

    杰克

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    TI__Guru**** 657500 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    你好、杰克、

    再次感谢您、这真的是一流的支持！

    1)我已经结束了这样的事情:

    我希望我做得对...

    2) 2)清除。

    3) 3)清除。

    4) 4)好的、所以我认为这是我的 PCB 中的最大问题。  我错误地认为最重要的是从顶层到底层的距离(PCB 总厚度)、但实际上说过"最重要的是从顶层到底层的距离"。 我假设接地层等于底部一层。

    5)从我所理解的2层,我必须做非常宽的轨道。 仅仅用2层就能做到这一点的想法主要是、它会更简单、更便宜、但我看到价格变化不大、我现在可以看到、使用 PCB 时、更多的层并不意味着更混乱... 但完全相反。 我要将布局更改为4层设计。 谢谢！

    6) 6)由于您的参与、我对该主题的理解现在要高得多、但我最喜欢的策略仍然是将其从参考设计中1迁移到1。 遗憾的是、由于我没有使用 LPCC2651P3的所有组件、因此我不得不尝试构建一些东西、做的就是这样的：  

    我的问题：

    1)它会起作用吗?

    2) 2)我无法像在 LP 设计中那样以一条直线来实现平衡-不平衡变压器应该是对称的、并且 LC 滤波器设计应该一个接一个地放置我在平衡-非平衡变压器和 LC 滤波器之间"绕道"了一圈、 明白了吗？  

    3) 3)在参考设计中、平衡-非平衡变压器 的轨道宽度为0.25mm、但在路径的其余部分为0.3mm。 我不知道为什么。 我是否正确、 50欧姆阻抗应用于从平衡-非平衡变压器到天线的路径？

    再次感谢大家、很抱歉有这么多问题、我希望它至少能对某些人有所帮助、
    迈克

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    TI__Guru**** 657500 points
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    尊敬的 Mike：

    这是一组很好的问题、

    原理图看起来正常。 我将保留 CC2651p3参考设计中用于 Z60和 Z62的空间(如果您能找到空间)、因为它们可以在天线匹配需要时提供额外的灵活性。

    1) 1)我想说、从射频路径的角度来看、布局看起来不错、我认为这不会对性能产生负面影响。 话虽如此,很难从一个屏幕捕获的性能是什么样的:)如果你想让我们更深入地看看它,你可以提交到我们的硬件设计邮件列表通过 https://www.ti.com/tool/SIMPLELINK-2-4GHZ-DESIGN-REVIEWS ,我们可以排队。 在构建和测试之前仍然无法保证。

    2)是的、我认为这很好。

    3)基本而言是的、通常平衡-非平衡变压器中的布线较短、并且元件在影响中起主导作用。 我们在硬件上进行仿真和测量、因此、只要遵循平衡-非平衡变压器设计、您就应该实现类似的性能。

    Br、

    杰克