CN1633145A

CN1633145A - 一种实现有效整体布局的td－scdma手机电路板

Info

Publication number: CN1633145A
Application number: CNA2004100993307A
Authority: CN
Inventors: 密剑丽
Original assignee: BEIHAO COMMUNICATION ELECTRONIC Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: BEIHAO COMMUNICATION ELECTRONIC Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2004-12-30
Publication date: 2005-06-29

Abstract

本发明提供一种实现有效整体布局的TD－SCDMA手机电路板，主要包括中央处理器芯片、数字信号处理器、复杂可编程逻辑器件、模拟基带部分和射频模块，该电路板分为上下层，上层包括位于上半部分的射频模块(6)、中间部分(8)以及下半部分(9)，下层包括位于上半部分的模拟基带部分和下半部分的数字基带部分，其中数字基带部分中的复杂可编程逻辑器件设置于电路板上层。本发明能实现TD－SCDMA手机电路板有效的整体布局，将射频模块、模拟基带部分和数字基带部分三大块有效地隔离，避免其相互间的干扰，且使产品小型化成为可能。

Description

一种实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板

技术领域：

本发明涉及手机电路板，特别是一种能实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板。

背景技术：

TD-SCDMA(时分同步码分多址)技术是近年来由中国提出的第三代(3G)移动通信标准，采用了智能天线、软件无线电、联合检测、接力切换、下行包交换高速数据传输等一系列高新技术，具有频谱利用率高、系统容量大、适合开展数据业务、系统成本低、符合移动技术发展方向等突出优势，可提供种类丰富、灵活多变的业务，不但能够提供3G的各种通用业务，而且能够提供更具优势、更具特色的业务，例如：简单话音和消息类业务、多媒体业务、定位业务等，这就对移动终端的软件和硬件设备提出更高的要求。但是，现有的技术和设备很多方面已经远远无法与上述要求相适应，这其中，在硬件的电路板整体布局方面，传统的设计结构就已经无法支持和实现这么多复杂先进的功能，需要有一个新的电路板布局来适应上述要求。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板，适应TD-SCDMA手机各种复杂业务和功能的要求，结构紧凑，布局合理。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

本发明提供一种TD-SCDMA手机电路板，主要包括中央处理器芯片、数字信号处理器、复杂可编程逻辑器件、模拟基带部分和射频模块，其中中央处理器芯片、数字信号处理器和复杂可编程逻辑器件都属于数字基带部分，射频模块、模拟基带部分和数字基带部分在该电路板上的物理位置都被有效地分隔了，该电路板分为上下层，其特征在于：上层包括位于上半部分的射频模块、中间部分以及下半部分，其中中间部分包括用户卡、和弦芯片、用来接测试板的连接器以及键盘连接器，下半部分包括板到板连接器、复杂可编程逻辑器件、场效应晶体管、数字锁相环、用户卡控制器件和电池接口，下层包括位于上半部分的模拟基带部分和下半部分的数字基带部分，数字基带部分包括中央处理器芯片、数字信号处理器、闪存存储器、同步动态随机存储器、麦克风和输入输出连接器，其中数字基带部分中的复杂可编程逻辑器件设置于电路板上层。

电路板上层的上半部分射频模块，其接收发射电路都罩在了一个金属屏蔽壳下，有效的屏蔽了射频模块，同时射频模块部分元器件布局是先固定射频模块路径上的器件，并调整其朝向，使得射频模块路径的长度减到最小。

电路板上层的上半部分射频模块，其接收路径为：天线接收到信号给开关，由开关分辨，如果是接收信号就传给声表面滤波器滤波，再把完成滤波的信号传给接收器，其发射路径为：由发射器发出发射信号，给声表面滤波器滤波，然后将完成滤波的信号传给功率放大器，将信号放大，放大后的信号传给隔离器，再由开关将信号传给天线，将信号发出。

电路板上层的中间部分用户卡的位置是卡死的，键盘连接器是跟外部键盘板连接的。

电路板上层的下半部分板到板连接器是用来连接次电路板的，电池接口受机构限制固定于此，用户卡控制器件的部分电路是用来读取用户卡的，复杂可编程逻辑器件是协处理系统，属于数字基带部分。

电路板下层的上半部分模拟基带部分，由模拟基带芯片组成，介于数字基带部分与射频模块之间，该模拟基带部分对应对面电路板的上层就是射频模块。

电路板下层的下半部分是数字基带部分，其布局以中央处理器芯片为中心展开。

本发明能实现TD-SCDMA手机电路板有效的整体布局，主要由射频模块、模拟基带部分和数字基带部分三大块组成，虽然手机板模拟、数字、RF电路都不可避免的紧密排布在一起，但本实施例将模拟、数字、射频电路有效地隔离了，避免了它们之间的干扰。具有的优点是：1、布局使多元件系统能够将所有元件很紧凑地排布开来，从而使产品小型化成为可能；

2、布局有效地隔离射频和基带部分，从而将相互干扰减至无；

3、RF部分的布局以及走线有效的消除了发送端和接收段之间的耦合。从而使得相互间的噪音干扰忽略不计。同时此方法还使射频部分所在的板面空间减到尽可能的小；

4、用子母板的布局方式使得原来在二维空间中排布不下的难题在三维空间中得以解决，并且不额外加大产品的尺寸和空间；

5、此紧凑的排布方法还节省出额外的空间，从而使测试点尽可能多的拉出来，达到方便快捷开发和维护产品的目的。

附图说明：

图1是本发明电路板上层整体布局的结构示意图。

图2是本发明电路板上层的上半部分射频模块的结构示意图。

图3是本发明电路板上层的中间部分的结构示意图。

图4是本发明电路板上层的下半部分的结构示意图。

图5是本发明电路板下层整体布局的结构示意图。

图6是本发明电路板下层的上半部分模拟基带部分的结构示意图。

图7是本发明电路板下层的下半部分数字基带部分的结构示意图。

具体实施方式：

对于高密度混合信号的电路板(PCB)来说设计是很复杂的，元器件的布局处理直接影响到电路性能和电磁兼容性，虽然本发明的电路设计中没有具体区分模拟电路和数字电路，只存在数字电路，但是严格的物理分区还是很重要的。针对现有技术的不足，本发明电路板1主要由核心系统---CPU中央处理器芯片2(OMAP1611)、数字信号处理器3(Digital Signal Processor，DSP)、复杂可编程逻辑器件4(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)、模拟基带(Analog Base Band，ABB)部分5(Garibaldi，模拟基带芯片)和射频(RF)模块6组成，其中中央处理器芯片2、数字信号处理器3、复杂可编程逻辑器件4都属于数字基带(Digital Base Band，DBB)部分7，在本实施例中射频模块6、模拟基带部分5、数字基带部分7在电路板1上的物理位置都被有效地分隔了。

本实施例以射频模块6为准，定义射频模块6器件所在层面为电路板1的上层，参见图1所示，电路板1具体布局情况如下：上半部分为射频部分6，射频模块的布局是整个布局中最关键的一环，可以说射频模块布局的好坏决定了整个电路板1的好坏，图中射频模块的接收发射电路都罩在了一个金属屏蔽壳下，有效的屏蔽了射频模块部分，射频模块部分元器件布局是先固定射频模块路径上的器件，并调整其朝向，使得射频路径的长度减到最小。上半部分射频模块的具体布局如图2所示，射频模块的接收路径为：天线60接收到信号后通过天线测试点61传给开关62(Switch)，由开关62分辨，如果是接收信号就传给声表面滤波器63(SAW Filter)滤波，再把完成滤波的信号传给接收器64(Receiver)。射频模块的发射路径为：由发射器65(Transmitter)发出发射信号，给声表面滤波器63滤波，完成滤波的信号传给功率放大器66(PA)，将信号放大，放大后的信号传给隔离器67(Isolator)，再由开关62将信号传给天线60(Antenna)，将信号发出。本实施例中射频模块的布局保证了射频路径的最短化，使射频路径的线路都走表层。射频的输入远离输出，并尽可能地分离了高功率电路和低功率电路，使射频模块得以良好地工作，且不受电磁干扰。射频芯片对电源的噪音非常敏感，如图1所示本实施例中的滤波电容都紧靠射频芯片，且都靠近射频芯片的电源插脚，这样可以恰当而有效的对射频芯片电源去耦。此外，与发射器65相连的是晶振(Crystal)68。在接收器64和晶振(Crystal)68旁是低压差线性稳压器69。

再请参阅图1所示，中间部分8由用户卡80(SIM card)、和弦芯片81(本实施例中采用YAMAHA的40和弦芯片)、用来接JTAG(JointTest Action Group，联合检测行动组)测试板的连接器82(connector)以及键盘连接器83(KEYPAD connector)组成。由于受机构限制，用户卡80的位置是卡死的，而且图1中间部分还有限高问题，所以只能摆放YAMAHA和弦芯片81、用来接测试板的连接器82、键盘连接器83这些高度较低的元器件。具体布局如图3所示，用来接测试板的连接器82是用来连接联合检测行动组测试板的，主要用于测试一些重要功能电路；键盘连接器83是跟外部键盘板连接的，因本实施例是双面贴板，密集度较高，没有足够空间将键盘直接做在主电路板上，必须要通过键盘连接器83在键盘板相连接。

如图1所示，下半部分9由板到板连接器90(B to B connector)、复杂可编程逻辑器件91(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、场效应晶体管92(MOSFET)、数字锁相环93(Digital Phase Lock Loop，DPLL)、用户卡控制器件94(controller)和电池95(Battery)接口组成。具体布局如图4所示，板到板连接器90是用来连接次电路板(未图示)的，由于在本实施例中是折叠型手机，所以板到板连接器90是必不可少的；电池95接口受机构限制固定于此；用户卡控制器件94部分电路是用来读取用户卡80的；复杂可编程逻辑器件91是协处理系统，归属于数字基带部分7，由于电路板空间有限，下层放不下同属于数字基带部分7的复杂可编程逻辑器件91，所以将复杂可编程逻辑器件91设置于此。此外，用户卡控制的相关器件96位于用户卡控制器94附近。

以上是电路板上层的布局情况，电路板下层的布局如图5所示，上半部分为模拟基带(Analog Base Band，ABB)部分5，该模拟基带部分5由模拟基带芯片50和连接模拟基带芯片的相关器件51组成。请参阅图6，模拟基带部分5介于数字基带部分7与射频模块6之间，考虑走线最短化原则，本实施例将模拟基带部分5的模拟基带芯片50放在电路板1下层的上半部分，模拟基带部分5的对面电路板的上层就是射频模块6。在电路板1下层的下半部分是数字基带部分7，这样布局减少不必要的绕线，具体布局如图7所示。数字基带部分7主要由中央处理器芯片2(在本事实例中采用OMAP1611)、数字信号处理器3、闪存存储器70(Flash)、同步动态随机存储器71(SDRAM)等组成。其中数字基带部分部分7缺少了复杂可编程逻辑器件91，由于PCB空间由限，将复杂可编程逻辑器件91设置于电路板1上层(请参阅图1)，由于其位置上下层相对应，所以不存在绕线问题。数字基带部分7布局以中央处理器芯片2为中心展开，尽量做到走线最短化；麦克风(Microphone)72和输入输出连接器73(IO Connector)受空间限制卡位于此。模拟基带部分5和数字基带部分7各有一个金属屏蔽壳罩着，从而不影响它们的电路性能和电磁兼容性。

TD-SCDMA手机板的整体布局主要由射频模块6、模拟基带部分5、数字基带部分7三大块组成，虽然手机板模拟、数字、射频电路都不可避免的紧密排布在一起，但本实施例将模拟、数字、射频电路有效地隔离了，避免了它们之间的干扰。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims

1、一种实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板，主要包括中央处理器芯片、数字信号处理器、复杂可编程逻辑器件、模拟基带部分和射频模块，其中中央处理器芯片、数字信号处理器和复杂可编程逻辑器件都属于数字基带部分，射频模块、模拟基带部分和数字基带部分在该电路板上的物理位置都被有效地分隔了，该电路板分为上下层，其特征在于：上层包括位于上半部分的射频模块、中间部分以及下半部分，其中中间部分包括用户卡、和弦芯片、用来接测试板的连接器以及键盘连接器，下半部分包括板到板连接器、复杂可编程逻辑器件、场效应晶体管、数字锁相环、用户卡控制器件和电池接口，下层包括位于上半部分的模拟基带部分和下半部分的数字基带部分，数字基带部分包括中央处理器芯片、数字信号处理器、闪存存储器、同步动态随机存储器、麦克风和输入输出连接器，其中数字基带部分中的复杂可编程逻辑器件设置于电路板上层，该布局使多元件系统能够将所有元件很紧凑地排布开来，从而使产品小型。

2、根据权利要求1所述的实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板，其特征在于：该电路板上层的上半部分射频模块，其接收发射电路都罩在了一个金属屏蔽壳下，有效的屏蔽了射频模块部分，隔离射频和基带部分，从而将相互干扰减至无，射频模块部分元器件布局是先固定射频模块路径上的器件，并调整其朝向，使得射频路径的长度减到最小。

3、根据权利要求1或2所述的实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板，其特征在于：该电路板上层的上半部分射频模块，其连接结构为：天线通过天线测试点与开关连接，开关分别与声表面滤波器和隔离器连接，声表面滤波器分别与接收器以及功率放大器连接，功率放大器与隔离器相连，另外发射器还与晶振相连接。

4、根据权利要求3所述的实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板，其特征在于：该电路板上层的上半部分射频模块，其接收路径为：天线接收到信号后通过天线测试点传给开关，由开关分辨，如果是接收信号就传给声表面滤波器滤波，再把完成滤波的信号传给接收器，其发射路径为：由发射器发出发射信号，给声表面滤波器滤波，完成滤波的信号传给功率放大器，将信号放大，放大后的信号传给隔离器，再由开关将信号传给天线，将信号发出，该布局保证了射频路径的最短化，使射频路径的线路都走表层，射频的输入远离输出，并尽可能地分离了高功率电路和低功率电路，使射频模块得以良好地工作，且不受电磁干扰。

5、根据权利要求1所述的实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板，其特征在于：该电路板上层的下半部分板到板连接器是用来连接次电路板的，电池接口受机构限制固定于此，用户卡控制器件的部分电路是用来读取用户卡的，复杂可编程逻辑器件是协处理系统，属于数字基带部分。

6、根据权利要求1所述的实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板，其特征在于：该电路板下层的上半部分模拟基带部分，由模拟基带芯片组成，介于数字基带部分与射频模块之间，该模拟基带部分对应对面电路板的上层就是射频模块，这样布局减少不必要的绕线。

7、根据权利要求1或6所述的实现有效整体布局的TD-SCDMA手机电路板，其特征在于：该电路板下层的下半部分是数字基带部分，其布局以中央处理器芯片为中心展开，尽量做到走线最短化，麦克风和输入输出连接器受空间限制卡位于此，模拟基带部分和数字基带部分各有一个金属屏蔽壳罩着，从而不影响它们的电路性能和电磁兼容性。