当硬件工程师设计产品时,ESD抗扰性是一个重要的考虑因素。静电对大多数电子产品都是一种危害,并且射频模块对静电更敏感。那么,应该如何考虑和设计射频模块产品的ESD抗扰性呢?关于ESD免疫等级,不同的产品和不同的行业对应不同的标准。国际电工委员会发布的IEC61000-4-2标准适用于各种电气和电子设备的电磁兼容性测试。在设计产品之前,需要根据标准或产品的实际需求来指定产品的ESD抗扰度等级。以这种方式,产品设计和测试可以在一个基础上进行。关于ESD免疫等级的实现方法,主要有外壳设计,硬件设计和PCB布局,元件选择,软件维修等。其中,在硬件设计方面,一种重要的方法是在关键电路上增加ESD保护器件。输入或输出节点。 ESD保护设备通常使用瞬态电压抑制器,它们是TVS(瞬态电压抑制器)二极管,通常被硬件工程师称为。 TVS管的主要特征是它们在正常工作电压下具有高阻抗,并且在电压超过正常工作电压时会发生变化。它已变成低阻抗。这时,电流直接从敏感元件流到系统接地或接地(外壳接地),以抑制TVS管两极之间的反向瞬态高压。对于静电,适合使用双向TVS代替单向TVS。对于物联网行业,无线产品是其中的重要组成部分,无线模块也是无线产品的重要组成部分。本文主要介绍无线模块天线和RF接口的ESD设计。可以在设计的ESD保护设备中添加无线模块产品,并且无线模块的底板应设计成在天线接口处具有可靠有效的静电释放路径,以确保静电释放路径不会通过敏感设备。和敏感线。使用无线模块时,有时从无线模块产品手册中可以看出,天线端需要避免静电直接撞击天线的RF接口。用手处理模块时,最好戴上防静电手套。这意味着无线模块的射频输出端子对静电敏感,并且一定水平的静电可能会永久损坏无线模块。这是为无线模块的RF输出端推荐的ESD设计电路结构,如图3所示。尽管无线模块的射频输出端的ESD设计使用TVS管来改善天线的ESD性能。在无线模块的另一端,存在潜在的危险,即可能会产生谐波噪声并降低无线模块的接收灵敏度。这对TVS管的选择提出了要求。优选地,TVS管可以避免这种隐藏的危险。因此,选择设备时应注意谐波噪声的关键指标。对于带有外部天线版本的无线模块,通常需要在应用程序无线模块的底板上放置一个天线接口(例如SMA接口),以安装所需的天线。此时,有必要充分考虑底板上的静电释放路径,以确保静电不会通过RF适配器电缆进入无线模块产品本身,并确保即使引入了静电进入天线接口后,静电可以通过我们设计的放电路径迅速释放到大地,这可以有效地提高产品的可靠性。通常,建议使用图4所示的电阻电容网络传导静电。注意在PCB布局期间,请确保静电放电路径最短,并且不会穿过静电敏感设备,射频电路和敏感线(例如数据线,时钟线等)。 ),此处的电容器必须是耐高压的设备。静电放电电阻-电容网络通过ESD设计案例说明了这一思想。如图5所示,J12是4G无线模块的SMA天线接口,并且暴露在空中,因此静电可能会从SMA引入到PCB接地。为了避免在4G无线模块中引入静电并损坏模块,有必要