AN5526應用筆記BlueNRG-LP、BlueNRG-LPS 設備的 PCB 設計指南

前言

BlueNRG 系列是符合藍牙規(guī)范的超低功耗 Bluetooth ? Low Energy（BLE）器件。

BlueNRG-LP、BlueNRG-LPS 是一款采用 Cortex-M0+微控制器, 且符合藍牙規(guī)范 v5.x 的超低功耗 Bluetooth low energy（BLE）2.4 GHz 射頻收發(fā)器。BlueNRG-LP、BlueNRG-LPS 適用于實現(xiàn)符合藍牙低功耗 SIG 規(guī)范的應用。

藍牙低功耗技術(shù)工作在與經(jīng)典藍牙技術(shù)相同的頻譜范圍（2400 - 2483.5 MHz，ISM 頻段），但使用一組不同的信道。藍牙低功耗技術(shù)擁有 40 個 2MHz 寬帶的信道（37 個數(shù)據(jù)信道+ 3 個廣播信道）。定義了兩種調(diào)制方案。使用經(jīng)整形的二進
制調(diào)頻來有效降低收發(fā)器復雜性的強制調(diào)制方案（1 Msym/s）。符號速率為 1 Msym/s。某項可選的調(diào)制方案（2 Msym/s）與此類似，但使用 2 Msym/s 的符號速率。最大傳輸功率為 10 mW（10 dBm）。

BlueNRG-LP 器件采用三種不同的封裝：

1. QFN48

2. WLCSP49

3. QFN32

BlueNRG-LPS 采用以下封裝：

1. QFN32

對于需要加速開發(fā)的用戶，ST 提供了所有必要的源文件（參考設計）。

本應用筆記旨在配合應用板的參考設計，并提供有關(guān)意法半導體內(nèi)部設計所采用的設計決策的詳細信息。此外，它詳細說明了使用 BlueNRG-LP、BlueNRG-LPS 設備，開發(fā)通用射頻應用的設計指導。

RF 性能、關(guān)鍵最大峰值電壓、雜散諧波發(fā)射、接收器匹配都在很大程度上依賴于 PCB 布局以及匹配網(wǎng)絡元件的選擇。

要達到理想性能，意法半導體建議使用下文所述的 PCB 布局設計提示。此外，意法半導體強烈建議使用參考設計中定義的BOM，它保證了良好的 PCB 設計以及優(yōu)秀的 RF 性能。

設計應用板時可采用不同的方法：

1. 兩層解決方案

2. 多層解決方案

兩層解決方案

如果可以在兩層板上布所有的走線且需要價格較低廉的解決方案，可以設計兩層應用板。

建議板厚為 600 μm 或以下。兩層板的設計厚度不應超過 800 μm。

兩層板必須如下分布：

1. 頂層：用于 RF 信號和走線

2. 底層：用于在 RF 區(qū)域下方接地以及其他部位的走線。

兩層解決方案適用于 QFN 封裝。

多層解決方案

如果在兩層板上無法布置所有走線和/或?qū)Ρ阋说慕鉀Q方案沒有要求，則可設計多層應用板。例如，WLCSP封裝即適用上述情況，建議使用四層或四層以上解決方案。