本文是基于ST公司SOC的蓝牙设备的PCB设计指南，其实不仅适用于蓝牙产品的布局布线，对于其他电路设计的PCB规划也具有很好的参考经验价值。
BlueNRG 系列是符合蓝牙规范的超低功耗 Bluetooth® Low Energy（BLE）器件。
BlueNRG-LP、BlueNRG-LPS 是一款采用 Cortex-M0+微控制器, 且符合蓝牙规范 v5.x 的超低功耗 Bluetooth low energy（BLE）2.4 GHz 射频收发器。BlueNRG-LP、BlueNRG-LPS 适用于实现符合蓝牙低功耗 SIG 规范的应用。
图 1. BlueNRG-LP QFN48 应用板原理图
图 2. BlueNRG-LP WLCSP49 应用板原理图
图 3. BlueNRG-LPS QFN32 应用板原理图
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如果可以在两层板上布所有的走线且需要价格较低廉的解决方案，可以设计两层应用板。
建议板厚为 600 μm 或以下。两层板的设计厚度不应超过 800 μm。
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底层：用于在 RF 区域下方接地以及其他部位的走线。
如果在两层板上无法布置所有走线和/或对便宜的解决方案没有要求，则可设计多层应用板。例如，WLCSP封装即适用上述情况，建议使用四层或四层以上解决方案。见图 5. 四层应用板层叠。
这种分布通常适合较厚的板（1.6 mm）。尽管如此，具体还应视所选的技术而定，比如选择 WLCSP 封装时，需要较薄的板。
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以下原理图展示了建议的匹配网络。此图提供了确保 Tx 和 Rx 性能的最佳阻抗，并在 Tx 功率高达 BlueNRGLP、BlueNRG-LPS器件可实现的最高水平时，确保谐波滤除。它由两个级联的 pi 网络组成，其中配有用于抑制二次谐波的陷波滤波器，其可以通过调整 C2 的容值来调谐。务必将电容 C5 放置到末端，用以切断任何直流电流。
BlueNRG-LP 和 BlueNRG-LPS 的最佳阻抗为 40 Ω，此阻抗可以实现 Tx 和 Rx 性能平衡。匹配网络将此最佳阻抗转换为 50 Ω。
可以采用具有覆层焊盘的两个电阻，作为天线或布置在板上的同轴连接器的选择器，从而避免可能导致网络失调的短截线。
通常可以预见用于天线匹配的 pi 网络，此网络可用以补偿周围材料等失调因素。
图 6. BlueNRG-LP/LPS 匹配网络原理图
参考匹配网络布局如下所示，另外还提供了一些布置建议。
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强烈建议第一个分流电容尽可能靠近 RF 引脚，并隔离 GND 焊盘与顶层接地。将其连接到内层，以改进谐波抑制
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必要时，逐渐缩减从 RF 引脚到第一个分流电容的走线，尽可能减小走线宽度的不连续性。
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将至少一个 GND 过孔置于各电容接地焊盘附近。沿 RF 路线布设过孔
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图 7. BlueNRG-LP/LPS 匹配网络布局
以下提供了基于 BlueNRG-LP 和 BlueNRG-LPS 开发产品过程中应遵循的布局建议。
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将电源去耦电容尽可能置于 VDD 引脚附近，以减少寄生效应。务必首先布置最小的电容。尽可能将多个过孔置于去耦电容的接地焊盘附近
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务必确保 RF 部位和去耦电容下方的接地平面不间断，以保证最短的高频电流回路
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使用 SMPS 时，必须注意外部组件布局，以尽可能减少噪声以及与 RF 线路的不必要耦合
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通过布置尽可能多的拼接过孔，有效减小不同层的接地覆层之间的串联寄生电感
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沿应用板的边缘布置一圈拼接过孔，以减少因边缘场导致的辐射
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确保 QFN48 和 QFN32 的裸露焊盘与其他接地层建立理想连接。使用至少 4x4 矩阵的接地过孔（参考图8.BlueNRG-LP QFN48 裸露焊盘）
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高速外部晶体位置应尽可能靠近 OSCIN 和 OSCOUT 引脚，以大幅减小电线寄生电容和频移
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避免任何走线置于高速晶体下方以及靠近 OSCIN 和 OSCOUT 引脚
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无需高速晶体外部负载电容。利用由固定电容 + 6 个二进制加权，可切换电容组成的内部调谐网络进行调频。负载电容的有效范围可通过内部寄存器进行编程。可编程寄存器和电容器范围见 BlueNRG-LP、BlueNRG-LPS 数据手册
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图 8. BlueNRG-LP QFN48 裸露焊盘
本节提供了带有外部组件的 BlueNRG-LP 和 BlueNRG-LPS 器件的不同封装布局。提议的布局涵盖两层板和四层板。
图 9. BlueNRG-LP QFN48 - 2 层
图 10. BlueNRG-LPS QFN32 - 4 层
图 11. BlueNRG-LPS QFN32 - 2 层
BlueNRG-LP WLCSP 的布局比 QFN 更加复杂。BlueNRG-LP 需要四层来传输所有信号。根据制造能力和成本，可以使用更多层、不同的技术和 PCB 级别。
最大微型过孔长宽比为 1:1。以 100 um 过孔尺寸为例，厚度 400 um 的应用板可以构建如下所示的层叠过孔。
当应用不需要走所有信号时，一层微型过孔即可，从而降低板的成本。
